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一文讀懂化學吸附儀的工作原理
閱讀：2317 發布時間：2022-10-25
化學吸附儀原理是BET多層吸附模型，理論基礎是Langmuir吸附等溫式。低壓下氣體在金屬表面的吸附，基于吸附-脫附的分子動力學模型推導出一個單分子吸附的吸附等溫式：
θ=V/Vm=ap/1+ap
其中，θ為表面覆蓋度；V為吸附量；Vm為單層吸附容量；p為吸附質蒸氣吸附平衡時的壓力；a為吸附系數，是吸附平衡常數。
式中描述的Langmuir型吸附等溫線，屬于IUPAC分類的I型等溫線。在壓力很低或者吸附很弱時，θ=ap，吸附量與平衡壓力成正比(Henry定律)；在壓力很大或者吸附很強時，θ≈1，吸附量為單層吸附容量，與壓力無關。
Langmuir模型的基本假設為：
(1)吸附劑表面存在吸附位，吸附質分子只能單層吸附于吸附位上；
(2)吸附位在熱力學和力學意義上是均一的(吸附劑表面性質均勻)，吸附熱與表面覆蓋度無關；
(3)吸附分子間無相互作用，沒有橫向相互作用；
(4)吸附-脫附過程處于動力學平衡之中。
Langmuir公式是一個理想的吸附公式，代表了在均勻表面上吸附分子彼此沒有作用，而且吸附是單分子層情況下吸附達到平衡時的規律，但是在實踐中不乏與其相符的實驗結果。這可能是實際非理想的多種因素互相抵消所致。