SZÉLES KÖRBEN HASZNÁLATOS ADSZORPTÍVUM CSERE IZOTERMA

LEVEZETÉSE ÉS HASZNÁLATI LEHETŐSÉGEI

Czinkota Imre1, Rétháti Gabriella1, Tolner László1, Dálnoki Anna Boglárka2 és

Sebők András1

1 Szent István Egyetem, Környezettudományi Intézet, Gödöllő,

E-mail: czinkota.imre@mkk.szie.hu

2 Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ, Állattenyésztési, Takarmányozási és

Húsipari Kutatóintézet, Herceghalom

Az adszorpciós izotermák leírására és a folyamat termodinamikai modellezésére számos megoldás született mióta Langmuir (1918) levezette az üres felületre történő gáz adszorpciót jól leíró egyenletét. Amennyiben az adszorpció folyadékfázisban megy végbe, akkor csere adszorpcióról beszélhetünk, mivel a felület eredetileg nem üres. Ez esetben, jól használható az erre levezetett Freundlich (1909) izoterma, azzal az elhanyagolással, hogy a kicserélt felület olyan kismértékű, hogy a deszorbeálódó anyaggal töltött felület változása elhanyagolható, továbbá a kitevőben már megjelenik az ioncserében résztvevő ionok töltés aránya. Ezek főleg általános értelembe értelmezett izotermák voltak. A következő lépés a speciális körülmények esetére való izotermák lehatárolása volt, melyek igen széles tartományt ölelnek fel. Elsőként a talajokon észlelhető csereizotermák leírását Gapon (1933) adta meg elméleti úton, a reakciósebességekből, illetve az egyensúlyi állandókból kiindulva. A BET izotermában megjelent egy, az asszociátumok által okozott lépcső, azonban ebben az esetben az asszociátumok mérete statisztikusan változik, és folyamatosan növekszik a kapillár-kondenzáció során Brunauer (1938). Ezt követően a Toth (1971) izoterma általános megoldást ad az az adszorpciós egyensúlyok modellezésére, azonban ennek ára, hogy négy paraméter használatával érjük el ezt a szabadságot.

Előadásunkban egy olyan általánosságban használható izoterma egyenlet levezetését mutatjuk be és hasonlítjuk össze mért értékekkel, mely egyaránt használható egyszerű és csereizotermákra, továbbá lépcsős izotermákra is. Ezen kívül a bemutatott izoterma egyenlet használatával kiküszöbölhetjük a Freundlich izoterma nagy, illetve a Langmuir izoterma kis egyensúlyi koncentrációknál észlelhető hibáját.