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一文讀懂化學(xué)吸附儀的工作原理

閱讀：1861 發(fā)布時(shí)間：2022-10-25

　　化學(xué)吸附儀原理是BET多層吸附模型，理論基礎(chǔ)是Langmuir吸附等溫式。低壓下氣體在金屬表面的吸附，基于吸附-脫附的分子動(dòng)力學(xué)模型推導(dǎo)出一個(gè)單分子吸附的吸附等溫式：

　　θ=V/Vm=ap/1+ap

　　其中，θ為表面覆蓋度；V為吸附量；Vm為單層吸附容量；p為吸附質(zhì)蒸氣吸附平衡時(shí)的壓力；a為吸附系數(shù)，是吸附平衡常數(shù)。

　　式中描述的Langmuir型吸附等溫線，屬于IUPAC分類的I型等溫線。在壓力很低或者吸附很弱時(shí)，θ=ap，吸附量與平衡壓力成正比(Henry定律)；在壓力很大或者吸附很強(qiáng)時(shí)，θ≈1，吸附量為單層吸附容量，與壓力無關(guān)。

　　Langmuir模型的基本假設(shè)為：

　　(1)吸附劑表面存在吸附位，吸附質(zhì)分子只能單層吸附于吸附位上；

　　(2)吸附位在熱力學(xué)和力學(xué)意義上是均一的(吸附劑表面性質(zhì)均勻)，吸附熱與表面覆蓋度無關(guān)；

　　(3)吸附分子間無相互作用，沒有橫向相互作用；

　　(4)吸附-脫附過程處于動(dòng)力學(xué)平衡之中。

　　Langmuir公式是一個(gè)理想的吸附公式，代表了在均勻表面上吸附分子彼此沒有作用，而且吸附是單分子層情況下吸附達(dá)到平衡時(shí)的規(guī)律，但是在實(shí)踐中不乏與其相符的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這可能是實(shí)際非理想的多種因素互相抵消所致。

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