朗缪爾吸附等溫式英文解釋翻譯、朗缪爾吸附等溫式的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Langmuir adsorption isotherm
分詞翻譯:
朗的英語翻譯:
bright; loud and clear
爾的英語翻譯:
like so; you
吸附的英語翻譯:
adsorb; adsorption; sorb
【化】 adsorb; adsorption
【醫】 adsorption
等的英語翻譯:
class; grade; rank; wait; when
【機】 iso-
溫的英語翻譯:
lukewarm; review; temperature; warm; warm up
【醫】 Calef.; therm-; thermo-
式的英語翻譯:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
專業解析
朗缪爾吸附等溫式(Langmuir Adsorption Isotherm)是描述氣體分子在固體表面單層吸附平衡的經典模型,由美國化學家歐文·朗缪爾(Irving Langmuir)于1918年提出。其核心假設包括:吸附位點均勻分布、吸附分子間無相互作用力,且吸附為單分子層覆蓋。數學表達式為:
$$
theta = frac{KP}{1 + KP}
$$
其中,$theta$為表面覆蓋率,$P$為氣體壓力,$K$為吸附平衡常數。該公式表明,低壓時吸附量與壓力成正比,高壓時趨于飽和。
應用領域:
- 催化反應:用于分析催化劑表面活性位點覆蓋率與反應速率的關系(參考:美國化學會催化研究綜述)。
- 環境工程:預測污染物在活性炭等吸附劑上的動态平衡(參考:Environmental Science & Technology期刊)。
- 材料表征:通過吸附量計算比表面積(參考:IUPAC技術報告)。
理論局限性:未考慮多層吸附和表面異質性,後續由BET等溫式補充擴展。
網絡擴展解釋
朗缪爾吸附等溫式是描述吸附劑表面吸附量與溶液濃度或氣體壓力之間平衡關系的經典方程,其核心假設為單分子層吸附和表面均勻性。以下從多個角度詳細解釋:
一、理論背景與假設
- 單分子層吸附:認為吸附質分子隻能在固體表面形成單層覆蓋,無法疊加(區别于BET多分子層理論)。
- 表面均勻性:假設吸附劑表面所有位點能量相同,吸附能力均一。
- 動态平衡:吸附速率與解吸速率相等時達到平衡,吸附質分子與表面位點通過物理或化學作用結合。
二、數學表達式
朗缪爾方程的基本形式為:
$$
theta = frac{bC}{1 + bC} quad text{或} quad Q = frac{Q_0 bC}{1 + bC}
$$
其中:
- $theta$:表面覆蓋度(已吸附位點占總位點的比例);
- $Q$:平衡吸附量;
- $Q_0$:最大飽和吸附量(單分子層完全覆蓋時的吸附量);
- $C$:溶液中吸附質平衡濃度或氣體分壓;
- $b$:吸附平衡常數,反映吸附劑與吸附質的親和力($b = K_a/K_d$,即吸附速率與解吸速率之比)。
三、參數意義與實驗測定
- $Q_0$:代表吸附劑的理論最大容量,與比表面積和吸附位點數相關。實驗上可通過$frac{1}{Q}$對$frac{1}{C}$作圖,直線截距為$frac{1}{Q_0}$。
- $b$:值越大,吸附親和力越強。溫度升高通常會導緻$b$減小(吸附為放熱過程)。
四、應用場景
- 環境科學:定量研究膠體對污染物遷移的影響。
- 工業催化:評估催化劑表面活性位點的覆蓋情況。
- 印染行業:描述離子型染料在纖維表面的定位吸附規律(如陽離子染料染腈綸)。
五、局限性
- 適用條件:僅適用于單分子層吸附,對多孔材料或多層吸附不適用。
- 理想化假設:實際表面通常不均勻,可能導緻實驗偏差。
如需進一步了解實驗測定方法或與其他等溫式(如Freundlich、BET)的對比,可參考中的擴展内容。
分類
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