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SorptionsisothermeSorptionsisothermen (oft auch Adsorptionsisothermen genannt) beschreiben den Gleichgewichtszustand der Sorption eines Stoffes an einer Oberfläche (allgemeiner an einer Grenzfläche) bei konstanter Temperatur. Sie stellen die an der Oberfläche gebundene Stoffmenge (das Sorbat) in Abhängigkeit von der in der Gasphase bzw. in der Lösung befindlichen Stoffmenge dar. Sorptionsisothermen werden oftmals als empirische Modelle benutzt[1], die keine Aussagen über zugrunde liegende Mechanismen und Einflussgrößen machen. Sie werden aus Messdaten mittels Regressionsanalysen gewonnen. Nachfolgend werden die am häufigsten verwendeten Isothermen aufgeführt. Es existieren noch zahlreiche weitere Modelle, die oft Modifikationen der genannten Modelle sind. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
Lineare Isotherme
Lineare Isothermen erfreuen sich großer Beliebtheit, da sie Berechnungen stark vereinfachen. Daher werden sie häufig auch verwendet, wenn eigentlich kompliziertere Modelle verwendet werden müssten. Anwendbar sind sie zumeist nur für den Bereich niedriger Konzentrationen. Lineare Isothermen werden besonders für die Sorption von Gasen in Flüssigkeiten auch Henry-Isothermen genannt. Siehe auch: Henry-Gesetz. Freundlich-Isotherme
Freundlich-Isothermen[2] tragen der Tatsache Rechnung, dass bei stärkerer Beladung der Sorptionsoberflächen des Sorbenten weniger Sorbat aufgenommen werden kann. Aufgrund des exponentiellen Wachstums kann jedoch eine vollständige Beladung der Oberflächen nicht abgebildet werden. Langmuir-Isotherme
Die Langmuir-Isotherme[3] ist das einfachste Sorptionsmodell, das physikalische Grundlagen besitzt.[1] Es werden die Annahmen getroffen, dass
Die Langmuir-Isotherme kann eine maximale Beladung der Sorptionsoberflächen abbilden. BET-Modell
Das BET-Modell[4] erweitert die Langmuir-Isotherme um das Verhalten bei hoher Konzentration des Sorbats nahe der Löslichkeit bzw. Sättigungskonzentration. Grundlage des Modells ist Sorption in mehreren molekularen Schichten an der Oberfläche des Sorbenten. Die Beladung kann daher ins Unendliche steigen. Das Modell findet bei der Oberflächenmessung Anwendung. Literatur
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Sorptionsisotherme aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |