12.2.5 Adsorpce z plynné fáze na tuhém povrchu, Langmuirova izoterma
Experimentální data, získaná pro adsorpci pentanu na aktivním uhlí při teplotě
230 °C byla vyjádřena Langmuirovou adsorpční izotermou ve tvaru
,
kde a je objem plynu v cm3 (přepočtený na normální podmínky 273,15 K a 101,325 kPa),
adsorbovaný na 1 g uhlí, p je rovnovážný tlak plynu (v kPa).
Vypočítejte celkový povrch vzorku aktivního uhlí o hmotnosti 5 g.
Jedna molekula pentanu zaujímá při adsorpci na povrchu aktivního uhlí
plochu 7,5 . 10−19 m2.
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
A = 2076 m2.
Řešení
Porovnáme-li obecný tvar Langmuirovy izotermy s tvarem udaným v zadání příkladu, tzn.
je zřejmé, že konstanta b = 0,09 kPa−1 a součin amax . b má hodnotu 1,854 cm3 g−1 kPa−1. Z těchto údajů tudíž můžeme vypočítat maximálně možný naadsorbovaný objem plynu
Tento objem přepočteme pomocí stavové rovnice ideálního plynu na látkové množství, resp. na příslušný počet molekul.
Využitím plochy připadající na jednu molekulu σ vypočteme účinnou plochu vzorku adsorbentu
