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一文读懂化学吸附仪的工作原理
阅读：2334 发布时间：2022-10-25
化学吸附仪原理是BET多层吸附模型，理论基础是Langmuir吸附等温式。低压下气体在金属表面的吸附，基于吸附-脱附的分子动力学模型推导出一个单分子吸附的吸附等温式：
θ=V/Vm=ap/1+ap
其中，θ为表面覆盖度；V为吸附量；Vm为单层吸附容量；p为吸附质蒸气吸附平衡时的压力；a为吸附系数，是吸附平衡常数。
式中描述的Langmuir型吸附等温线，属于IUPAC分类的I型等温线。在压力很低或者吸附很弱时，θ=ap，吸附量与平衡压力成正比(Henry定律)；在压力很大或者吸附很强时，θ≈1，吸附量为单层吸附容量，与压力无关。
Langmuir模型的基本假设为：
(1)吸附剂表面存在吸附位，吸附质分子只能单层吸附于吸附位上；
(2)吸附位在热力学和力学意义上是均一的(吸附剂表面性质均匀)，吸附热与表面覆盖度无关；
(3)吸附分子间无相互作用，没有横向相互作用；
(4)吸附-脱附过程处于动力学平衡之中。
Langmuir公式是一个理想的吸附公式，代表了在均匀表面上吸附分子彼此没有作用，而且吸附是单分子层情况下吸附达到平衡时的规律，但是在实践中不乏与其相符的实验结果。这可能是实际非理想的多种因素互相抵消所致。