Avainero Freundlichin ja Langmuirin adsorptioisotermien välillä on, että Freundlichin adsorptioisotermi on empiirinen, kun taas Langmuirin adsorptioisotermi on teoreettinen.
Adsorptioisotermi on ensisijainen menetelmä, jonka avulla voimme ennustaa tietyn aineen adsorptiokapasiteettia. Tätä varten on kaksi ensisijaista menetelmää: Freundlichin ja Langmuirin adsorptioisotermit. Nämä ovat erittäin tärkeitä käsiteltäessä ympäristönsuojelu- ja adsorptiotekniikoita.
Mitä Freundlichin adsorptioisotermit ovat?
Freundlichin adsorptioisotermi on mittayksikkö kiinteän adsorbentin massayksikköön adsorboiman kaasun määrän vaihtelusta riippuen järjestelmän paineen muutoksista tietyssä lämpötilassa. Se tarkoittaa; muuttujat ovat tässä tapauksessa kaasun määrä ja paine, kun taas kiinteän adsorbentin massa ja lämpötila pysyvät vakioina. Freundlichin adsorptioisotermin matemaattinen lauseke on seuraava:
x/m=kP(1/n)
Missä x on adsorboituneen kaasun massa, m on käytetyn adsorbentin massa, P on järjestelmän paine, k ja n ovat vakioita. Yleensä Freundlichin adsorptioisotermi esitetään graafisessa esityksessä. Siksi meidän on ensin järjestettävä yllä oleva yhtälö uudelleen, jotta se sopisi kuvaajalle. Siellä voimme ottaa kaikkien arvojen logaritmin. Sitten yhtälö on seuraava.
Log(x/m)=log k + (1/n) log P
Siksi kuvaajan x-akseli on log(x/m), y-akseli on log P ja k altevuus on (1/n). Kuvaajan leikkauspiste on log k.
Kuva 01: Etikkahapon Freundlichin adsorptioisotermikaavio
Mikä on Langmuir Adsorption Isotherms
Langmuirin adsorptioisotermi on menetelmä, jota käytetään ennustamaan lineaarista adsorptiota pienillä adsorptiotiheyksillä ja maksimaalista pintapeittoa korkeammalla liuenneen metallin pitoisuudella. Se on teoreettinen lauseke ja tämän termin kemiallinen yhtälö on seuraava:
X/M=abc(1 + ac)
Missä X on sorboituneen liuenneen aineen paino, M on adsorbentin massa, c on liuenneen aineen tasapainopitoisuus, a ja b ovat vakioita. Lisäksi Langmuirin adsorptioisotermi soveltuu yksikerroksiseen adsorptioon homogeeniselle pinnalle. Adsorboituneiden lajien välillä ei kuitenkaan pitäisi olla vuorovaikutusta.
Mitä eroa Freundlichin ja Langmuirin adsorptioisotermeillä on?
On olemassa kaksi ensisijaista adsorptioisotermiä, Freundlichin adsorptioisotermi ja Langmuirin adsorptioisotermi. Freundlichin adsorptioisotermi on kiinteän adsorbentin yksikkömassan adsorboiman kaasun määrän vaihtelun mittaus järjestelmän paineen muutoksen kanssa tietyssä lämpötilassa. Langmuirin adsorptioisotermi on menetelmä, jota käytetään ennustamaan lineaarista adsorptiota pienillä adsorptiotiheyksillä ja maksimaalista pintapeittoa korkeammalla liuenneen metallin pitoisuudella. Keskeinen ero Freundlichin ja Langmuirin adsorptioisotermien välillä on, että Freundlichin adsorptioisotermi on empiirinen, mutta Langmuirin adsorptioisotermi on teoreettinen. Lisäksi edellinen on graafinen esitys, kun taas jälkimmäinen on yhtälön matemaattinen lauseke.
Seuraava infografiikka esittää yhteenvedon Freundlichin ja Langmuirin adsorptioisotermien eroista.
Yhteenveto – Freundlich vs Langmuir adsorptioisotermit
Freundlichin adsorptioisotermi on mittayksikkö kiinteän adsorbentin massayksikköön adsorboiman kaasun määrän vaihtelusta riippuen järjestelmän paineen muutoksista tietyssä lämpötilassa. Langmuirin adsorptioisotermi on toisa alta menetelmä, jota käytetään ennustamaan lineaarista adsorptiota pienillä adsorptiotiheyksillä ja maksimaalista pintapeittoa korkeammalla liuenneen metallin pitoisuudella. Keskeinen ero Freundlichin ja Langmuirin adsorptioisotermien välillä on, että Freundlichin adsorptioisotermi on empiirinen, kun taas Langmuirin adsorptioisotermi on teoreettinen.
