Freundlich_吸附原理.pdfVIP

维普资讯 嗽fjr『 屯， 2f ， 睇 第 0卷 第 4期 烟台师范学院学报 (自然科学版) ’ 1993年l2月 Vo1．9 No．4 YamaiTeachers CollegeJournal(NaturalScience) Dec． 1993 r · ．HH 教学： ：研究}Freundlich吸附等温式的理论推导 一 + ． J 王 宜 辰 [=)』 -7一 (枣庄师专，枣庄) 摘要 以Langmuir单分子层吸附物理模型为基础．从理论上推导 出Freundlich吸附等沮式 并对该式在高压下与实验事实不相符合的原因作了分析． 在气、固吸附理论中，对于Langmuir吸附等温式和 BET吸附等温式，在许多物理化 学教科书中，都基于一定的微观物理模型由动力学方法导出，或由统计力学方法导出。． 但是 ，对于应用相当广泛的Freundlich吸附等温式 d— kp “。 (1) 多数教科书未从理论上加以推导．式中 。为 以固体单位质量上所吸附的气体的质量或标 准状况下的体积所表示的吸附量 ， 为吸附平衡 时气体的分压，^和 是与吸附剂、吸附 质种类和吸附温度有关的常数．实验事实告诉我们，(1)式只对于那些吸附极限很大的吸 附剂和在 中等压力范围内适用，在压力较高时将产生显著偏差．本文试 图以Langmuir单 分子层吸附物理模型为基础 ，对其略加修改后 ，从理论上推导 出(1)式，并通过对这两个吸 附等温式的比较，对 (1)式在高压下产生偏差的原因作一分析． 1 Freundlich吸附等温式的理论推导 关于固体对气体的吸附，Langmuir认为 ．固体表面是均匀的，每个吸附位置对气体分 ． 子均具有相 同的亲合力 ，并认为一个吸附位置只能吸附一个气体分子，形成单分子吸附 层．现代理论认为，固体表面是不均匀的 ，提出具有吸附活性中心概念．有人认为 ”．由于 固体表面的不均匀性 ，将导致形成不同类型的活性中心，这些不同类型的活性中心对气体 ‘ 分子的亲合力是不相同的，同时认为，一个气体分子未必只能被一个活性中心所吸附，很 有可能被固体表面上相邻的两个或两个 以上的活性 中心所吸附．倒如，H2和 N。等气体分 子，往往 以单个原子吸附于固体表面上，可 以认为是两个活性中心吸附一个分子并产生解 离的结果．因此，我们假定，对于由一定数 目的同种分子组成的理想气体，若其中有 Ⅳ个 分子被固体表面上的 B个活性中心所吸附，一般情况下均有 NB“．如前所述 ．由于不 同类型的活性中心对气体分子的亲合力不同，表明每个气体分子可被不同数 目的活性中 心所吸附．所 以，从统计的观点看，可 以认为 ，平均每个气体分子将被B／N 个活性中心所 吸附，且有B／N1．令B，Ⅳ一n，那么，吸附过程可用下式描述 收稿 日期 {1993—02—12 维普资讯 第4期 王宜辰 ：Freundlieh吸附等温式的理论推导 77 A (g)+nM M ’，