Izotermy adsorpcyjne I

Izotermy adsorpcji typu I opisują chemisorpcję, łącząc ilość adsorbowanych cząsteczek z ciśnieniem przy stałej temperaturze.

Według izotermy Langmuira dla adsorpcji niedysocjacyjnej, adsorbat tworzy odwracalną monowarstwę na identycznych miejscach powierzchniowych, które nie oddziałują ze sobą.

Rozważmy adsorbację gazu A odwracalnie na powierzchni M, przy czym adsorpcja jest regulowana stałą szybkości k_a , a desorpcją przez k_d. Tempo adsorpcji zależy od ciśnienia i liczby nieopuszczonych terenów, natomiast tempo desorpcji zależy od liczby zamieszkanych miejsc.

W stanie równowagi, wyrównując te szybkości, otrzymuje się równanie Langmuira, łączące ułamkowe pokrycie z ciśnieniem za pomocą parametru α — stosunku stałych szybkości adsorpcji i desorpcji.

Zmodyfikowana izoterma Langmuira wyjaśnia adsorpcję dysocjacyjną, w której cząsteczki dwuatomowe rozkładają się na atomy i zajmują oddzielne miejsca na powierzchni adsorbentu. W równowadze, wyrównując szybkości adsorpcji i desorpcji oraz zmieniając wyrażenie oraz przekształcając wyrażenie, otrzymujemy zmodyfikowane równanie Langmuira.

W obu modelach pokrycie ułamkowe rośnie liniowo przy niskich ciśnieniach, a do nasycenia zbliża się tylko przy bardzo wysokich ciśnieniach, gdzie zajmuje się większość miejsc powierzchniowych.