NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Ni2+, Pb2+ CỦA VẬT LIỆU XƠ DỪA BIẾN TÍNH BẰNG CHITOSAN TRONG DUNG DỊCH NƯỚC (2018)

19
1.4.4. Phương trình mô tả quá trình hấp phụ
Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
Theo thuyết Langmuir nguyên nhân của sự hấp phụ là:
- Sự có mặt những phần tử hóa trị không bão hòa trên bề mặt chất hấp phụ. Khi
hấp phụ do tác dụng lực hóa trị mà sinh ra liên kết hóa học.
- Khoảng cách tác dụng của lực hóa trị rất ngắn không quá đƣờng kính phân tử
do đó chỉ hấp phụ một lớp.
- Quá trình hấp phụ chỉ xảy ra trên những điểm đặc biệt gọi là tâm hấp phụ chứ
không xảy ra trên toàn bộ bề mặt chất hấp phụ. Hoạt tính chất hấp phụ phụ thuộc
vào số lƣợng tâm hấp phụ.
Khi nghiên cứu về sự hấp phụ của chất khí trên bề mặt vật rắn. Langmuir đã
đƣa ra lí thuyết về sự hấp phụ vật lí học đơn phân tử dựa trên các giả thiết sau:
- Sự hấp phụ do lực hóa trị gây ra.
- Sự hấp phụ xảy ra trên các hóa trị tự do của các nguyên tử hay phân tử trên bề
mặt vật hấp phụ.
- Vì bán kính tác dụng của lực hóa trị bé nên mõi hóa trị tự do chỉ hấp phụ một
phân tử - nghĩa là trên bề mặt vật hấp phụ chỉ hình thành một lớp hấp phụ đơn phân
tử.
- Phân tử bị hấp phụ chỉ bị giữ trên bề măt vật hấp phụ một thời gian nhất định:
sau đó do thăng giáng về năng lƣợng, nó bị rứt ra - đó là sự giải hấp phụ. Khi tốc độ
giải hấp phụ bằng tốc độ hấp phụ, khi đó trong hệ thiết lập một cân bằng hấp phụ.
- Lực tƣơng tác giữa các phân tử chất bị hấp phụ trên bề mặt vật hấp phụ bị bỏ
qua.
Tại thời điểm t, áp suất chất bị hấp phụ trong pha rắn là P. Xét một đơn vị diện
tích bề mặt vật hấp phụ, phần bề mặt ( đã bị che phủ bởi V thể tích chất bị hấp phụ
ở điều kiện tiêu chuẩn) là thì (1 – θ) sẽ là phần bề mặt tự do. Gọi a max là đại lƣợng
hấp phụ cực đại khi 100% bề mặt bị che phủ ( thể tích đơn lớp) thì θ = a/ a max . Vì
tốc đọ hấp phụ tỉ lệ với áp suát và phần bề mặt tự do nên ta có tốc độ quá trình hấp
phụ là: V hp = kP. (1 – θ ) ; còn tốc độ giải hấp tỷ lệ với phần bề mặt bị che phủ trên:
V hp = k’.