吸附常用公式
吸附常用公式:
一.Freundlich 等温式:n /1kc q =或c lg n
1k lg q lg +=,q 平衡吸附量mg/g ;c 平衡浓度mg/L 一般认为:1/n 的数值一般在0与1之间,其值的大小则表示浓度对吸附量影响的强弱。1/n 越小,吸附性能越好。1/n 在~,则易于吸附;1/n>2时难以吸附。k 值可视为c 为单位浓度时的吸附量,一般说来,k 随温度的升高而降低 K i/n 吸附容量 吸附强度。
二.Langmuir 等温式:bc
1bc q q e +=或(1)e e q 1c 1b q 1q 1+?=或(2)b q 1c q 1q c e e += q 平衡吸附量mg/g ;c 平衡浓度mg/L ;q e 饱和吸附量mg/g
一般c 值<1时采用(1)式;c 值较大时采用(2)式。符合Langmuir 等温式的吸附为化学吸附。化学吸附的吸附活化能一般在40~400kJ/mol 的范围,除特殊情况外,一个自发的化
学吸附过程,应该是放热过程,饱和吸附量将随温度的升高而降低。b 为吸附作用的平衡常数,也称为吸附系数,其值大小与吸附剂、吸附质的本性及温度的高低有关,b 值越大,则表示吸附能力越强,而且b 具有浓度倒数的量纲。
三.颗粒内扩散方程:5.0t k q ?=
q 为t 时刻的吸附量mg/g ;t 为吸附时间(min);k 为颗粒内扩散速率常数(mg·g -1·
四.准二级吸附动力学方程:t q 1q k 1q t e
2e 2+?= q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1);t 为吸附时间(min);k 2为准二级吸附速率常数
(g·mg -1·min -1)
五.二级动力学方程:t k q 1q q 1'2e
e +=- q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1);t 为吸附时间(min);k 2‘为二级吸附速率常数(g·mg -1·min -1) 六. Lagergren 方程(准一级吸附动力学方程):ln(q e -q)
=lnq e -k 1t
q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1);t 为吸附时间(min);k 1为准一级吸附速率常数(min -1)
七. 二级反应模型:t
c k 11c c 0'20??+= c 0、c 分别为溶液中初始及t 时刻溶液的浓度(mg·L -1);t 为吸附时间(min);k 2‘为二级反应速率常数
(L·mg -1·min -1)
当吸附过程为液膜扩散控制时,t 与ln(q e -q) 成直线关系,并通过坐标原点;Mckay 等人认为,当 应与q 成直线关系且通过原点时,则说明物质在颗粒内扩散过程为吸附速率的唯一控制步骤。准二级动力学
模型包含吸附的所有过程,如外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内部扩散等。
八. 阿累尼乌斯(Arrhenius )方程:0ln 1ln k T
R E k a +?-=或)11(ln 1212T T R E k k a --= E a ,活化能,J/mol ;R ,气体常数,(mol·K );k ,速度常数;k 0,频率因子。T ,温度,K 。 lnk 对1/T 作图,可得一直线,由直线斜率可求出E a ,由截距可求出k 0;一般认为E a 与T 无关。已知两个温度T 1、T 2下的速度常数k 1、k 2,也可根据方程求出E a 。已知E a 和T 1下的k 1,可求任一温度T 2下的k 2。
九、修正伪一级动力学方程(Modified pseudo-first-order equation) :)(1t e t e q q q q K dt dq -= 对上式进行积分,并利用边界条件: t = 0时q t = 0, t= t 时q t = q t ,可得到:
t K q q q q q e t e e
t 1ln )ln(-=-+ 式中, q e 、q t 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1);t 为吸附时间(min);K 1为伪一级吸附速率常数(min -1)