Kľúčový rozdiel medzi Freundlichovou a Langmuirovou adsorpčnou izotermou je ten, že Freundlichova adsorpčná izoterma je empirická, zatiaľ čo Langmuirova adsorpčná izoterma je teoretická.
Adsorpčná izoterma je primárna metóda, ktorú môžeme použiť na predpovedanie adsorpčnej kapacity konkrétnej látky. Existujú na to dve primárne metódy: Freundlichove a Langmuirove adsorpčné izotermy. Tieto sú veľmi dôležité pri riešení ochrany životného prostredia a adsorpčných techník.
Čo sú Freundlichove adsorpčné izotermy?
Freundlichova adsorpčná izoterma je meranie zmeny množstva plynu adsorbovaného jednotkovou hmotnosťou pevného adsorbentu so zmenou tlaku systému pre danú teplotu. To znamená; premennými sú v tomto prípade množstvo plynu a tlak, pričom hmotnosť pevného adsorbentu a teplota zostávajú konštantné. Matematické vyjadrenie Freundlichovej adsorpčnej izotermy je nasledovné:
x/m=kP(1/n)
Kde x je hmotnosť adsorbovaného plynu, m je hmotnosť použitého adsorbenta, P je tlak systému, k a n sú konštanty. Freundlichova adsorpčná izoterma sa zvyčajne uvádza v grafickom znázornení. Preto musíme najprv zmeniť usporiadanie vyššie uvedenej rovnice, aby bola vhodná pre graf. Tam môžeme zobrať logaritmus všetkých hodnôt. Potom je rovnica nasledovná.
Log(x/m)=log k + (1/n) log P
Preto je os x grafu log(x/m), os y je log P a sklon je (1/n). Priesečník grafu je log k.
Obrázok 01: Freundlichov graf adsorpčnej izotermy pre kyselinu octovú
Čo je Langmuirova adsorpčná izoterma
Langmuirova adsorpčná izoterma je metóda používaná na predpovedanie lineárnej adsorpcie pri nízkych adsorpčných hustotách a maximálnom pokrytí povrchu pri vyššej koncentrácii rozpusteného kovu. Je to teoretické vyjadrenie a chemická rovnica pre tento výraz je nasledovná:
X/M=abc(1 + ac)
Kde X je hmotnosť sorbovanej rozpustenej látky, M je hmotnosť adsorbentu, c je rovnovážna koncentrácia rozpustenej látky a aab sú konštanty. Okrem toho je Langmuirova adsorpčná izoterma použiteľná pre monovrstvovú adsorpciu na homogénny povrch. Medzi adsorbovanými druhmi by však nemala existovať žiadna interakcia.
Aký je rozdiel medzi Freundlichovou a Langmuirovou adsorpčnou izotermou?
Existujú dve primárne adsorpčné izotermy ako Freundlichova adsorpčná izoterma a Langmuirova adsorpčná izoterma. Freundlichova adsorpčná izoterma je meranie zmeny množstva plynu adsorbovaného jednotkovou hmotnosťou pevného adsorbentu so zmenou tlaku systému pre danú teplotu. Langmuirova adsorpčná izoterma je metóda používaná na predpovedanie lineárnej adsorpcie pri nízkych adsorpčných hustotách a maximálnom pokrytí povrchu pri vyššej koncentrácii rozpusteného kovu. Kľúčový rozdiel medzi Freundlichovými a Langmuirovými adsorpčnými izotermami je ten, že Freundlichova adsorpčná izoterma je empirická, ale Langmuirova adsorpčná izoterma je teoretická. Navyše, prvý je grafickým znázornením, zatiaľ čo druhý je matematickým vyjadrením rovnicou.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi Freundlichovou a Langmuirovou adsorpčnou izotermou.
Zhrnutie – Freundlich verzus Langmuirove adsorpčné izotermy
Freundlichova adsorpčná izoterma je meranie zmeny množstva plynu adsorbovaného jednotkovou hmotnosťou pevného adsorbentu so zmenou tlaku systému pre danú teplotu. Na druhej strane Langmuirova adsorpčná izoterma je metóda používaná na predpovedanie lineárnej adsorpcie pri nízkych adsorpčných hustotách a maximálnom pokrytí povrchu pri vyššej koncentrácii rozpusteného kovu. Kľúčový rozdiel medzi Freundlichovou a Langmuirovou adsorpčnou izotermou je ten, že Freundlichova adsorpčná izoterma je empirická, zatiaľ čo Langmuirova adsorpčná izoterma je teoretická.
