吸附動力學和熱力學各模型公式及特點

1、分配系數(shù)吸附量LangmiurKL 是個常數(shù)與吸附劑結(jié)合位點的親和力有關(guān)，該模型只對均勻表面有效FreundlichCe 反應達到平衡時溶液中殘留溶質(zhì)的濃度KF 和 n 是 Freundlich常數(shù)，其中KF與吸附劑的吸附親和力大小有關(guān)，n 指示吸附過程的支持力。 1/n 越小吸附性能越好一般認為其在0.10.5時，吸附比較容易； 大于 2 時，難以吸附。應用最普遍，但是它適用于高度不均勻表面，而且僅對限制濃度范圍（低濃度）的吸附數(shù)據(jù)有效一級動力學qtqe (1e k1t )線性k2 qe2 tqt二級動力學1 k2 qet線性初始吸附速度Elovich動力學模型Webber-Morris動力

2、學模型Boyd kinetic plot令 F=Qt/ Qe,KBt=-0.498-ln(1-F)準一級模型基于假定吸附受擴散步驟控制；準二級動力學模型假設吸附速率由吸附劑表面未被占有的吸附空位數(shù)目的平方值決定，吸附過程受化學吸附機理的控制，這種化學吸附涉及到吸附劑與吸附質(zhì)之間的電子共用或電子轉(zhuǎn)移；Webber-Morris動力學模型粒子內(nèi)擴散模型中，qt 與 t1/2進行線性擬合，如果直線通過原點，說明顆粒內(nèi)擴散是控制吸附過程的限速步驟；如果不通過原點，吸附過程受其它吸附階段的共同控制；該模型能夠描述大多數(shù)吸附過程，但是，由于吸附初期和末期物質(zhì)傳遞的差異，試驗結(jié)果往往不能完全符合擬合直線通過

3、原點的理想情況。粒子內(nèi)擴散模型最適合描述物質(zhì)在顆粒內(nèi)部擴散過程的動力學，而對于顆粒表面、液體膜內(nèi)擴散的過程往往不適合Elovich方程為一經(jīng)驗式，描述的是包括一系列反應機制的過程，如溶質(zhì)在溶液體相或界面處的擴散、表面的活化與去活化作用等，它非常適用于反應過程中活化能變化較大的過程，如土壤和沉積物界面上的過程。此外，Elovich方程還能夠揭示其他動力學方程所忽視的數(shù)據(jù)的不規(guī)則性。Elovich和雙常數(shù)模型適合于復非均相的擴散過程。Langmuir 模型假定吸附劑表面均勻，吸附質(zhì)之間沒有相互作用，吸附是單層吸附，即吸附只發(fā)生在吸附劑的外表面。Qm 為飽和吸附量，表示單位吸附劑表面，全部鋪滿單分子

4、層吸附劑時的吸附量；該模型的假設對實驗條件的變化比較敏感，一旦條件發(fā)生變化，模型參數(shù)則要作相應的改變，因此該模型只能適用于單分子層化學吸附的情況。Langmuir等溫吸附模型作為第一個對吸附機理做了生動形象描述的模型，為以后其他吸附模型的建立起到了奠基作用。Freundlich吸附方程既可以應用于單層吸附，也可以應用于不均勻表面的吸附情況。Freundlich吸附方程作為一個不均勻表面的經(jīng)驗吸附等溫式，既能很好的描述不均勻表面的吸附機理，更適用于低濃度的吸附情況，它能夠在更廣的濃度范圍內(nèi)很好地解釋實驗結(jié)果。但是， Freundlich吸附方程的缺點則是不能得出一個最大吸附量，無法估算在參數(shù)的濃度范圍以外的吸附作用。由于 Freundlich等溫吸附方程受低濃度的限制，而 Langmuir等溫吸附方程則受高濃度的限制。 Redlich Peterson等溫吸附方程則是綜合Freundlich等溫吸附方程和Langmuir等溫吸附方程而提出的較合理的經(jīng)驗方程。A 是一個與吸附量有關(guān)的常數(shù)，B 也是一個與吸附能力有關(guān)的經(jīng)驗常數(shù)，指數(shù) g 為介于 0 和 1 之間的經(jīng)驗常數(shù)。