吸附動力學(xué)和熱力學(xué)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(yīng)達(dá)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(rèn)為其在0.10.5時，吸附比較容易； 大于 2 時，難以吸附。應(yīng)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(xué)qtqe (1e k1t )線性k2 qe2 tqt二級動力學(xué)1 k2 qet線性初始吸附速度Elovich動力學(xué)模型Webber-Morris動力

2、學(xué)模型Boyd kinetic plot令 F=Qt/ Qe,KBt=-0.498-ln(1-F)準(zhǔn)一級模型基于假定吸附受擴(kuò)散步驟控制；準(zhǔn)二級動力學(xué)模型假設(shè)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(xué)吸附機(jī)理的控制，這種化學(xué)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(xué)模型粒子內(nèi)擴(kuò)散模型中，qt 與 t1/2進(jìn)行線性擬合，如果直線通過原點，說明顆粒內(nèi)擴(kuò)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(kuò)散模型最適合描述物質(zhì)在顆粒內(nèi)部擴(kuò)散過程的動力學(xué)，而對于顆粒表面、液體膜內(nèi)擴(kuò)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(yīng)機(jī)制的過程，如溶質(zhì)在溶液體相或界面處的擴(kuò)散、表面的活化與去活化作用等，它非常適用于反應(yīng)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(xué)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(fù)非均相的擴(kuò)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(shè)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(yīng)的改變，因此該模型只能適用于單分子層化學(xué)吸附的情況。Langmuir等溫吸附模型作為第一個對吸附機(jī)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(yīng)用于單層吸附，也可以應(yīng)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(jī)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)。