Adsorptionsisoterm , sorptionsisoterm - beroendet av mängden adsorberat ämne ( adsorptionsvärde ) av detta ämnes partialtryck i gasfasen (eller lösningskoncentrationen) vid konstant temperatur.
Experimentella adsorptionsisotermer är det vanligaste sättet att beskriva adsorptionsfenomen. Metoder för att erhålla adsorptionsdata för att konstruera adsorptionsisotermer baseras på att mäta mängden gas (vätska) som avlägsnas från gasfasen (vätskefasen under adsorptionen), samt på olika metoder för att bestämma mängden adsorbat (adsorberat ämne) på ytan av adsorbenten (adsorberande substans), till exempel volymetrisk metod, gravimetrisk metod etc.
Det finns sex huvudtyper av adsorptionsisotermer ( se figur ). Typ I är typisk för mikroporösa fasta ämnen med en relativt liten andel av den yttre ytan . Typ II indikerar polymolekylär adsorption på icke-porösa eller makroporösa adsorbenter. Typ III är karakteristisk för icke-porösa sorbenter med en låg interaktionsenergi mellan adsorbent och adsorbat. Typerna IV och V liknar typ II och III, men för porösa adsorbenter. Isotermer av typ VI är typiska för icke-porösa adsorbenter med en homogen yta.
Adsorptionsisotermer används för att beräkna den specifika ytarean av material , den genomsnittliga porstorleken eller medelstorleken för avsatta partiklar, por- eller partikelstorleksfördelningen.
Det finns flera metoder för matematiskt uttryck av adsorptionsisotermer, som skiljer sig åt i de modeller som används för att beskriva adsorptionsprocessen. Vid låga grader av yttäckning med ett adsorbat för en homogen yta har adsorptionsisotermekvationen formen av Henrys ekvation : a=Kp , där a är adsorptionsvärdet, p är gastrycket , K är en konstant . För medium täckning kan den empiriska Freundlich-ekvationen tillämpas: a = kp 1/n , där k och 1/n är konstanter.
En rigorös teori om adsorptionsisotermen föreslogs av Irving Langmuir för en modell av monolageradsorption på en homogen yta, där attraktionskrafterna mellan adsorbatmolekyler och deras rörlighet längs ytan kan försummas. Langmuirs isotermekvation har formen: a=ambp/(1 + bp) , där b är adsorptionskoefficienten beroende på adsorptionsenergin och temperaturen; am är kapacitansen för monoskiktet .
Ytterligare utveckling av teorin bestod i uteslutningen av ett eller annat antagande som används av Langmuir. Så, S. Brunauer , P. Emmet och E. Teller föreslog teorin om polymolekylär adsorption ( BET-metoden ); T. Hill och J. de Boer utvecklade en teori som tar hänsyn till interaktionen mellan adsorberade molekyler (Hill-de Boer-isotermen) etc.