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Startseite/Chemie/Adsorptionsisothermen

Adsorptionsisothermen

Langmuir-, Freundlich- und BET-Isotherme: Bedeckungsgrad, Monoschichtkapazität n_m und Anstieg der Mehrfachschichten nahe dem Sättigungsdruck P₀.

Adsorptionsisothermen

0.35
1
1
5

Langmuir: Monoschicht gleicher Plätze, θ = KP/(1+KP), Sättigung bei n_m.

Tastenkürzel

  • •Wählen Sie das Modell und bewegen Sie P — die rosa Sonde wandert auf der Isotherme.

Gemessene Größen

n(P)0.636
Bedeckungsgrad θ0.636
P0.350
1/n (lineare Langmuir-Form)1.571

Zum Modell

Adsorptionsisothermen verknüpfen die Gleichgewichtsmenge des Adsorbats n mit dem Druck P (oder dem relativen Druck P/P₀). Die Langmuir-Isotherme ist eine Monoschicht gleicher Plätze mit der Kapazität n_m. Die Freundlich-Isotherme ist ein empirisches Potenzgesetz ohne starre Decke. BET erweitert Langmuir auf Mehrfachschichten und steigt steil bei P → P₀. Auf dem Bildschirm die gewählte Kurve und die Drucksonde.

Für wen: Physikalische Chemie, Oberflächenchemie, Katalyse, Materialcharakterisierung (BET) und chemische Verfahrenstechnik.

Wichtige Begriffe

  • adsorptionsisothermen
  • langmuir-isotherme
  • freundlich-isotherme
  • bet-isotherme
  • bedeckungsgrad
  • monoschichtkapazität

So funktioniert es

Adsorptionsisothermen verknüpfen n mit dem Druck P. Langmuir: n = n_m KP/(1+KP) — Monoschicht mit Sättigung. Freundlich: n = K_F P^{1/n}. BET: n/n_m = c x / ((1−x)(1+(c−1)x)) bei x=P/P₀, Anstieg der Mehrfachschichten nahe der Sättigung.

Wichtige Gleichungen

Langmuir: n = n_m K P / (1 + K P) · θ = K P / (1 + K P)
Freundlich: n = K_F P^{1/n}
BET: n/n_m = c x / ((1−x)(1+(c−1)x)) , x = P/P₀

Häufige Fragen

Wann versagt die Langmuir-Isotherme?
Heterogene Oberfläche, laterale Wechselwirkungen und Mehrschichtadsorption verletzen die Annahme gleicher Plätze. Dann sind Freundlich oder BET qualitativ besser.
Was ist die BET-Konstante c?
c ≈ exp((E₁ − E_L)/RT) vergleicht die Energie der ersten Schicht mit der Kondensationsenergie. Großes c ergibt ein „Knie“ nahe der Monoschicht vor dem Anstieg der Mehrfachschichten.