由Langmuir方程计算液-固吸附平衡常数的理论分析

摘要

经典Langmuir方程r=r ∞6C／(1+bC)是由气体在纯净固体表面发生吸附这一假定条件下推导得出的，目前已广泛用于描述液．固吸附过程。由于参数b定义为吸附速率常数ka与解吸速率常数kd的比值，因此，很多文献将b当作吸附平衡常数使用。本文对经典Langmuir方程中的各参数进行了因次分析，发现b并不是无因次物理量，它的因次等于吸附质浓度的倒数。根据IuPAC的规定，b不是真正的平衡常数，也不能用于吸附热力学计算。液．固吸附与理想的气-固吸附过程不同，前者可以看作是液相主体中的吸附质分子与固相吸附剂表面的溶剂分子发生交换的结果。基于上述假定，作者从吸附平衡常数的表达式出发推导出描述液．固吸附过程的L,angmuir方程表达式：nA=nmaxbCA／(1+bCA)，式中吸附质浓度CA应取mol L-1，6的单位应为L mol-1，吸附平衡常数Kad等于b与溶剂摩尔浓度的乘积。本文对规范Langmuir方程计算吸附热力学参数具有重要的参考价值。