朗缪爾方程英文解釋翻譯、朗缪爾方程的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Langmuir equation
分詞翻譯:
朗的英語翻譯:
bright; loud and clear
爾的英語翻譯:
like so; you
方程的英語翻譯:
equation
專業解析
朗缪爾方程(Langmuir Equation)是描述氣體分子在固體表面發生單分子層吸附時,吸附量與氣體壓強之間平衡關系的數學模型。該方程由美國化學家歐文·朗缪爾(Irving Langmuir)于1916年提出,是表面化學和吸附動力學領域的基石理論之一。
一、核心定義與數學表達
朗缪爾方程基于以下假設:
- 單層吸附:氣體分子僅覆蓋固體表面單原子/分子層。
- 均勻表面:吸附位點能量分布均勻。
- 無相互作用:吸附分子間無相互作用力。
- 動态平衡:吸附速率與脫附速率相等。
其标準數學形式為:
$$
theta = frac{KP}{1 + KP}
$$
其中:
- $theta$ 為表面覆蓋率(吸附量占最大吸附量的比例)
- $P$ 為氣體平衡壓強
- $K$ 為朗缪爾吸附常數,與吸附能相關
二、參數物理意義
-
吸附常數 $K$
反映吸附強度,$K = k_a / k_d$($k_a$為吸附速率常數,$k_d$為脫附速率常數)。$K$ 值越大,吸附能力越強。
-
極限吸附量
當 $P to infty$ 時,$theta to 1$,表明表面被完全覆蓋,對應單分子層飽和吸附量。
三、應用場景
- 催化劑設計:量化活性位點覆蓋度(如鉑催化劑表面氫吸附)
- 環境工程:評估活性炭對污染氣體的吸附容量
- 材料表征:通過氮氣吸附測定比表面積(BET理論的基礎)
四、理論局限性
朗缪爾模型對實際體系的偏差可能源于:
- 表面非均勻性(如缺陷位點)
- 多層吸附現象(如水蒸氣吸附)
- 吸附分子間作用力(如氫鍵)
權威參考文獻
- Langmuir, I. The Constitution and Fundamental Properties of Solids and Liquids. J. Am. Chem. Soc. 1916, 38, 2221–2295. (原始論文)
- Nobel Prize Outreach AB. Irving Langmuir – Biographical. NobelPrize.org. (諾貝爾獎官網傳記)
- Atkins, P.; de Paula, J. Physical Chemistry, 11th ed.; Oxford University Press, 2017. (經典物理化學教材)
- National Institute of Standards and Technology (NIST). Langmuir Adsorption Isotherm. Chemistry WebBook. (标準數據庫定義)
網絡擴展解釋
朗缪爾方程是描述氣體分子在固體表面吸附行為的經典模型,由美國化學家歐文·朗缪爾于1916年提出。以下是其核心要點:
1.方程定義與形式
朗缪爾方程的基本形式為:
$$
theta = frac{P}{K + P}
$$
其中:
- θ 表示固體表面被吸附分子覆蓋的比例(0 ≤ θ ≤ 1);
- P 為氣體在介質中的壓力或濃度;
- K 是朗缪爾吸附常數,與吸附結合能及溫度相關。
2.物理意義
- 吸附平衡:方程假設吸附是單分子層的,且吸附位點均勻分布,吸附分子之間無相互作用。
- 溫度影響:吸附常數K 隨溫度升高而減小,因為高溫會削弱吸附能力;反之,吸附結合能越大,K 值越大。
3.應用場景
- 化學吸附研究:常用于催化反應中催化劑表面的氣體吸附分析。
- 環境科學:模拟污染物在土壤或活性炭上的吸附行為。
- 工業設計:優化氣體分離、儲存材料(如儲氫材料)的性能。
4.局限性
- 僅適用于單層吸附的理想條件,多層吸附需改用其他模型(如BET方程)。
- 假設吸附位點能量均一,實際表面可能存在能量分布差異。
補充說明
需注意,中提到的“朗之萬方程”屬于統計物理中描述布朗運動的模型,與朗缪爾方程無關,兩者名稱相似但應用領域不同。
分類
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