等温吸附量方程常数的物理含义及无因次吸附量方程

摘要

LANGMUIR(兰格苗尔)于1918年发表的等温累积吸附量方程,描述了在等温条件下累积吸附量与吸附压力之间的关系.然而,应当指出,兰氏方程是利用甲烷气、氮气、一氧化碳气、二氧化碳气、氧气和氩气等气体,在由云母片制成的吸附仪上进行了大量等温吸附实验,在实验取得数据的基础上,提出的一个等温累积吸附量经验方程.该方程具有a和b两个常数.陈元千等于2018年发表了等温累积吸附量方程的推导结果.该方程也存在A和B两个常数.研究结果表明,陈氏和兰氏的等温累积吸附量方程的两个常数都具有重要的物理含义.陈氏方程的常数A和兰氏方程的常数a都表示样品的极限累积吸附量;陈氏方程的常数B和兰氏方程的常数b都表示等温瞬压吸附量递减率;陈氏方程的AB和兰氏方程的ab都表示样品的最大初始理论吸附量.同时,建立了陈氏和兰氏的等温无因次累积吸附量方程和等温无因次瞬压吸附量方程,并提出了确定等温饱和吸附压力和等温饱和累积吸附量的方法.通过16个实例应用,发现陈氏方程和兰氏方程评价样品的极限累积吸附量基本一致;对于等温瞬压吸附量递减率和最大初始理论吸附量的评价,兰氏与陈氏的结果相差明显.但应当注意到,兰氏方程是一个经验方程,其可靠程度要比陈氏方程低.