朗缪尔吸附等温线英文解释翻译、朗缪尔吸附等温线的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 Langmuir adsoprtion isotherm

分词翻译：

朗的英语翻译：

bright; loud and clear

尔的英语翻译：

like so; you

吸附等温线的英语翻译：

【化】 adsorption isotherm(line); adsorption isothermal(line)

专业解析

朗缪尔吸附等温线（Langmuir Adsorption Isotherm）是描述气体分子在固体表面发生单分子层吸附时，吸附量与气体压力（或浓度）之间平衡关系的经典理论模型。该模型由美国化学家欧文·朗缪尔（Irving Langmuir）于1916年提出，是表面化学和催化领域的基础理论之一。

核心定义（汉英对照）

朗缪尔吸附等温线 (Langmuir Adsorption Isotherm)：一种基于理想假设的吸附模型，认为吸附是单分子层的（monolayer adsorption），吸附表面均匀（homogeneous surface），吸附分子间无相互作用力（no interaction between adsorbed molecules），且吸附过程可逆并达到动态平衡（reversible adsorption attaining dynamic equilibrium）。它给出了在恒定温度下，达到吸附平衡时，表面覆盖度（θ）或吸附量（Γ）与气相中吸附质分压（P）或浓度（C）之间的定量关系。

理论假设与模型要点

单分子层吸附 (Monolayer Adsorption)：吸附只发生在固体表面的特定活性位点（active sites）上，每个位点只能吸附一个气体分子，形成完整的单分子层后吸附即饱和。
表面均匀性 (Surface Homogeneity)：所有吸附位点在能量上是等同的，吸附能（adsorption energy）为常数。
分子间无相互作用 (No Lateral Interaction)：已被吸附的分子之间不存在相互作用力，不影响邻近位点的吸附行为。
吸附可逆与动态平衡 (Reversible Adsorption and Dynamic Equilibrium)：吸附速率（adsorption rate）与脱附速率（desorption rate）相等时达到平衡。吸附速率与气相压力（或浓度）和表面空位比例成正比；脱附速率与表面被占据位点的比例成正比。

朗缪尔吸附方程 (Langmuir Adsorption Equation) 在恒定温度下，表面覆盖度 θ（定义为被吸附分子占据的位点数占总位点数的比例）与平衡压力 P 的关系为：

$$ theta = frac{K P}{1 + K P} $$

其中：

θ：表面覆盖度（无量纲）
P：吸附质在气相中的平衡压力（对于溶液吸附，P 通常替换为平衡浓度 C）
K：朗缪尔吸附常数（Langmuir adsorption constant），也称为吸附平衡常数（equilibrium constant for adsorption）。K 值的大小反映了吸附剂（adsorbent）对吸附质（adsorbate）的亲和力（affinity）强弱。K 与温度有关，通常表示为 K = k_a / k_d，其中 k_a 是吸附速率常数，k_d 是脱附速率常数。

吸附量 Γ（通常指单位质量或单位表面积吸附剂吸附的吸附质的量）与 θ 的关系为 Γ = Γ_m θ，其中 Γ_m 是单分子层饱和吸附量（monolayer capacity）。因此，朗缪尔方程也可写为：

$$ Gamma = Gamma_m frac{K P}{1 + K P} $$

或（对于溶液吸附）

$$ Gamma = Gamma_m frac{K C}{1 + K C} $$

物理意义与应用

低压区 (Low Pressure)：当 P 很小（或 C 很小）时，KP << 1，方程简化为 Γ ≈ Γ_m K P，即吸附量与压力（或浓度）成正比，符合亨利定律（Henry's law）。
高压区 (High Pressure)：当 P 很大（或 C 很大）时，KP >> 1，方程简化为 Γ ≈ Γ_m，即吸附量达到饱和值 Γ_m，不再随压力（或浓度）增加而变化，表明表面已形成完整的单分子层。
吸附常数 K： K 值越大，表明在较低压力（或浓度）下就能达到较高的覆盖度，即吸附剂对吸附质的吸附能力越强。
饱和吸附量 Γ_m： Γ_m 是表征吸附剂表面性质的重要参数，可用于计算吸附剂的比表面积（specific surface area），前提是已知单个吸附质分子在表面所占的有效面积（cross-sectional area）。

重要性朗缪尔吸附等温线模型虽然基于理想化的假设，但为理解气-固和液-固界面吸附行为提供了基础框架。它在许多实际体系（如催化剂表征、气体分离、色谱分析、环境污染物吸附去除等）中得到了广泛应用，是评估吸附剂性能（如最大吸附容量、吸附强度）的关键工具之一。尽管实际体系常因表面不均匀性或分子间作用力而偏离理想朗缪尔行为，该模型仍是吸附等温线研究和数据拟合的起点。

权威参考来源 ( 原则考量)

IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会) 金皮书 (Gold Book) 定义： IUPAC 是化学术语标准化的最高权威机构。其金皮书对“Langmuir adsorption isotherm”有明确定义和解释。 (来源： IUPAC Compendium of Chemical Terminology - the Gold Book. https://goldbook.iupac.org/)
朗缪尔原著 (Historical Source)： Langmuir, I. (1918). The Adsorption of Gases on Plane Surfaces of Glass, Mica and Platinum. Journal of the American Chemical Society, 40(9), 1361–1403. 这篇开创性论文详细阐述了理论推导和实验验证。(来源： Journal of the American Chemical Society Archives. DOI 通常可通过学术数据库如 https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja02242a004 获取，但需订阅权限。大学图书馆或研究机构通常可访问)。
经典物理化学教材：如 Atkins, P. W., & de Paula, J. Physical Chemistry； Levine, I. N. Physical Chemistry。这些被广泛采用的教材都包含对朗缪尔等温线的详细推导、讨论和应用举例。(来源：相关教材出版社，如 Oxford University Press, McGraw-Hill Education 等)。
表面科学专著：如 Somorjai, G. A., & Li, Y. Introduction to Surface Chemistry and Catalysis。此类专著深入探讨吸附模型及其在催化等领域的应用。(来源：相关学术出版社，如 Wiley)。

网络扩展解释

朗缪尔吸附等温线是描述单层吸附过程中吸附量与气体压强（或溶液浓度）关系的经典模型，其核心内容可归纳如下：

1.定义与公式

朗缪尔吸附等温线表示在恒定温度下，吸附剂表面被吸附质覆盖的比率（θ）与压强（p）的关系，公式为： $$ θ = frac{Kp}{1 + Kp} $$ 其中，$K = k_a/k_d$ 是吸附与脱附速率常数的比值，$p$为气体分压。

2.基本假设

模型基于以下假设：

单层吸附：吸附仅发生在单分子层，无多层覆盖；
均匀表面：吸附剂表面性质均一，所有位点能量相同；
独立吸附：分子占据位点的概率不受邻近位点状态影响；
动态平衡：吸附与脱附速率相等时达到平衡。

3.吸附特征

低浓度时快速吸附：初始阶段吸附量随浓度/压强迅速增加；
饱和现象：高浓度时吸附趋于平缓，达到单层饱和（θ→1）。

4.应用领域

染料吸附：描述离子型染料（如强酸性染料染羊毛、阳离子染料染腈纶）在纤维上的分布，符合单层静电吸附特性；
表面化学研究：用于分析催化剂、吸附剂表面单分子层覆盖情况。

5.与BET模型的区别

朗缪尔模型仅适用于单层吸附，而BET理论扩展至多层吸附，并引入液化焓参数，适用于更广的压强范围。

朗缪尔模型通过简化的动力学假设，为单层吸附行为提供了定量分析工具，尤其在表面科学和工业吸附过程中应用广泛。