Равновесий при адсорбции

Количество вещества, адсорбированное единицей массы или объема данного поглотителя при достижении состояния равновесия, зависит от температуры и концентрации поглощаемого вещества в паро-газовой смеси или растворе. Соответственно зависимость между равновесными концен­трациями фаз при адсорбции имеет вид

X* = / (7, Т) (Х1У.1)

или при постоянной температуре

= (XIV,2)

где X* — относительная концентрация адсорбтива в адсорбенте (называемая также ве­личиной адсорбции), равновесная с концентрацией адсорбтива в газовой или жидкой фазе, кг адсорбтива/кг адсорбента; У — относительная концентрация адсорбтива в фазе, из которой адсорбируется вещество, кг адсорбтива [кг носителя газовой смеси или раствора.

Концентрация ¥ поглощаемого вещества может быть заменена его пар­циальным давлением р в паро-газовой смеси. Тогда

Х* = /(Р) (XIV,2а)

Зависимости (XIV,2) и (XIV,2а) представляют собой выраженные в са­мом общем виде уравнения линии равновесия при адсорбции, или изо­термы адсорбции.

Изотермы адсорбции определяются опытным путем. Вид изотермы адсорбции зависит от многих факторов: удельной поверхности адсорбента, объема пор, их распределения по размерам и других характеристик струк­туры адсорбента, свойств поглощаемого вещества, а также от температуры процесса. В качестве примера на рис. Х1У-1, а изображены виды типич­ных изотерм адсорбции для различных веществ, а на рис. ХГ/-1, б— изо­термы адсорбции окиси углерода на угле при различных температурах.

Адсорбция сопровождается уменьшением давления пара поглощаемого компонента в исходной смеси и заметным выделением тепла. Поэтому, в со­ответствии с принципом Ле-Шателье, количество адсорбированного веще­ства возрастает с понижением температуры и повышением давления. Таким

Yandex.RTB R-A-252273-3