Polányiho potenciální teorie
Polányi potential theory
Způsob popisu vícevrstvé adsorpce:
povrch
adsorbentu vytváří silové pole, které působí na molekuly plynné fáze; mírou přitažlivé síly, která ubývá se vzdáleností, je
adsorpční potenciál Φ, definovaný jako práce potřebná k převedení jednoho molu
adsorbátu z objemové fáze do daného místa silového pole. Všechna místa se stejným potenciálem tvoří tzv.
ekvipotenciální plochy. Hodnota adsorpčního potenciálu nezávisí na teplotě.
Pro teploty dostatečně hluboko pod kritickou teplotou adsorbátu, kdy lze předpokládat, že veškerý adsorbát je kapalný, mohou být adsorpční potenciály vypočteny jako práce při izotermní kompresi adsorbující se páry z jejího rovnovážného tlaku v plynné fázi p na tlak nasycené páry ps při dané teplotě. Za předpokladu, že se pára chová jako ideální plyn, platí
Adsorpční potenciál je jednoznačnou funkcí objemu adsorbované fáze υads, vymezeného povrchem adsorbentu a příslušnou potenciálovou plochou,
kde mads je experimentálně zjištěné množství adsorbovaného plynu při rovnovážném tlaku p a ρℓ hustota zkondenzovaného plynu. Průběh funkce,
nazývané
charakteristická křivka, se s teplotou nemění. To umožňuje z jedné změřené
adsorpční izotermy vypočítat adsorpční izotermy při jiných teplotách. Izotermy vypočtené podle Polányiho teorie jsou ve velmi dobré shodě s experimentálními hodnotami při jiných teplotách i pro silně nehomogenní povrchy.
|
|
Obr. 1 Ekvipotenciální plochy
(a) nad rovinným povrchem a (b)nad povrchem pórovité látky
|
Grafy souvislostí do úrovně:
I
II