Izoterma GL
Z Wikipedii
Izoterma GL czyli uogólniona izoterma Langmuira (ang. Generalized Langmuir isotherm), znana też jako izoterma MJ, opisuje fizyczną adsorpcję zlokalizowaną i odpowiada quasigaussowskiemu rozkładowi energii adsorpcji. To 4-parametrowe równanie może opisywać układy o różnych charakterystykach jednomodalnej funkcji rozkładu energii adsorpcji. W zależności od wartości dwu parametrów heterogeniczności funkcja rozkładu może być symetryczna (m ≈ n; przypadek m=n odpowiada izotermie Langmuira-Freundlicha), może być rozciągnięta w kierunku wysokich energii adsorpcji (n > m; przypadek szczególny n=1 odpowiada uogólnionej izotermie Freundlicha) lub w kierunku niskich energii (n < m; przypadek szczególny m=1 odpowiada izotermie Tótha). Zaletą izotermy w porównaniu z jej szczególnymi przypadkami jest jej elastyczność, możliwość opisania całego spektrum przypadków pośrednich:
gdzie:
- θ - pokrycie powierzchni (adsorpcja względna), θ = a / am (a - adsorpcja, am pojemność monowarstwy)
- p - ciśnienie
- n,m - parametry heterogeniczności (0 < n,m ≤ 1), im mniejsze tym większa szerokość rozkładu energii adsorpcji; dla m=n=1 otrzymujemy izotermę Langmuira, dla której funkcja rozkładu może być opisana jako delta Diraca
- stała równowagi adsorpcji związana z energią charakterystyczną funkcji rozkładu energii (dla rozkładu symetrycznego energia charakterystyczna jest równa energii średniej):
gdzie
- gdzie:
-
- charakterystyczna energia adsorpcji
- Ko - tzw. czynnik przedeksponencjalny związany z entropią ΔS procesu adsorpcji
- R - uniwersalna stała gazowa, T - temperatura
Przypadki szczególne:
- m=n=1 - izoterma Langmuira
- m=n - izoterma LF
- n=1 - izoterma GF
- m=1 - izoterma Tótha
Po formalnej zamianie ciśnienia p na stężenie c, izoterma GL może być wykorzystana do opisu adsorpcji z rozcieńczonego roztworu (np. wodnego roztworu substancji organicznej). Można w niej również uwzględnić oddziaływania boczne specyficzne i niespecyficzne a także adsorpcję wielowarstwową (zob. adsorpcja).
Niestety nie istnieje żadna prosta postać liniowa izotermy GL przydatna do analizy doświadczalnych danych adsorpcji