11.13
1형 흡착 등온선은 흡착된 분자의 양과 일정 온도에서 압력을 연관시키는 화학흡착을 설명합니다.
비해리성 흡착에 대한 랭뮤어 등온에 따르면, 흡착은 서로 상호작용하지 않는 동일한 표면 부위에 가역적 단일층을 형성합니다.
표면 M에 가역적으로 흡착하는 기체 A를 생각하자. 흡착은 속도 상수 ka , 탈부착은 kd에 의해 결정된다. 흡착율은 압력과 빈 부위의 수에 따라 달라지며, 탈착율은 점유된 부위의 수에 따라 달라집니다.
평형 상태에서 이 속도를 동일하게 하면 랭뮤어 방정식이 나오며, 분수 커버리지를 압력에 α 파라미터(흡착율과 탈착율 상수의 비율)를 통해 연결됩니다.
변형된 랭뮤어 등온성은 이원자 분자가 원자로 분리되어 흡착 표면의 별도 위치를 차지하는 해리성 흡착을 설명합니다. 평형 상태에서 흡착율과 탈부착율을 동일하게 하고 식을 재배열하면 수정된 랭뮤어 방정식이 됩니다.
두 모델 모두에서 분별 적용 범위는 저압에서 선형적으로 증가하며, 대부분의 지표면 부위가 점유되는 매우 높은 압력에서는 포화에 근접합니다.
흡착 등온은 기체 또는 액체상 분자가 표면과 어떻게 상호작용하는지 설명하는 수학적 모델입니다. 가장 흔한 등온선 모델 두 가지는 랭뮤어 등온선과 프로인들리히 등온선으로, 이는 유형 I 단층 화학흡착과 관련이 있습니다. 랭뮤어 모델은 네 가지 주요 가정에 기반합니다:
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