Isothermes d’adsorption I

Les isothermes d’adsorption de type I décrivent la chimisorption, reliant la quantité de molécules adsorbées à la pression à température constante.

Selon l’isotherme de Langmuir pour l’adsorption non dissociative, l’adsorbe forme une monocouche réversible sur des sites de surface identiques qui n’interagissent pas entre eux.

Considérons le gaz A adsorbant de manière réversible sur la surface M, avec une adsorption gouvernée par la constante de débit k_a et la désorption par k_d. Le taux d’adsorption dépend de la pression et du nombre de sites vacants, tandis que le taux de désorption dépend du nombre de sites occupés.

À l’équilibre, égaliser ces taux donne l’équation de Langmuir, reliant la couverture fractionnaire à la pression via le paramètre α— le rapport des constantes du taux d’adsorption et de désorption.

L’isotherme de Langmuir modifié explique l’adsorption dissociative, où des molécules diatomiques se dissocient en atomes et occupent des sites distincts sur la surface adsorbante. À l’équilibre, en égalant les taux d’adsorption et de désorption et en réarrangeant l’expression, on obtient l’équation de Langmuir modifiée.

Dans les deux modèles, la couverture fractionnaire augmente linéairement à basse pression et n’atteint la saturation qu’à très hautes pressions, où la plupart des sites de surface sont occupés.