Adszorpciós izoterma , szorpciós izoterma - az adszorbeált anyag mennyiségének ( adszorpciós értékének ) függése az anyag gázfázisban fennálló parciális nyomásától (vagy oldatkoncentrációtól) állandó hőmérsékleten.
A kísérleti adszorpciós izotermák a legáltalánosabb módja az adszorpciós jelenségek leírásának. Az adszorpciós izotermák megalkotásához szükséges adszorpciós adatok megszerzésének módszerei az adszorpció során a gáz (folyadék) fázisból eltávolított gáz (folyadék) mennyiségének mérésén, valamint a felületen lévő adszorbeált anyag (adszorbeált anyag) mennyiségének meghatározására szolgáló különféle módszereken alapulnak . az adszorbens (adszorbeáló anyag) esetében például térfogatmérő módszer, gravimetriás módszer stb.
Az adszorpciós izotermáknak hat fő típusa van ( lásd az ábrát ). Az I. típus a mikroporózus szilárd anyagokra jellemző , amelyeknek a külső felületük viszonylag kis hányada . A II. típus polimolekuláris adszorpciót jelez nem porózus vagy makroporózus adszorbenseken. A III-as típus a nem porózus szorbensekre jellemző , amelyeknek alacsony az adszorbens-adszorbátum kölcsönhatási energiája. A IV. és V. típus hasonló a II. és III. típushoz, de porózus adszorbensekre vonatkozik. A VI típusú izotermák a homogén felületű, nem porózus adszorbensekre jellemzőek.
Az adszorpciós izotermákat az anyagok fajlagos felületének , a lerakódott részecskék átlagos pórusméretének vagy átlagos méretének, a pórus- vagy részecskeméret-eloszlásának kiszámítására használják.
Számos módszer létezik az adszorpciós izotermák matematikai kifejezésére, amelyek különböznek az adszorpciós folyamat leírására használt modellekben. Alacsony fokú felületfedettség esetén adszorbátummal homogén felülethez az adszorpciós izoterma egyenlet a Henry-egyenlet alakja : a=Kp , ahol a az adszorpciós érték, p a gáznyomás , K egy állandó . Közepes lefedettség esetén az empirikus Freundlich-egyenlet alkalmazható: a = kp 1/n , ahol k és 1/n állandók.
Az adszorpciós izoterma szigorú elméletét Irving Langmuir javasolta egy homogén felületen történő egyrétegű adszorpció modelljére, amelyben az adszorbált molekulák közötti vonzási erők és a felület mentén való mobilitásuk figyelmen kívül hagyható. A Langmuir-izoterma egyenlet alakja: a=ambp/(1 + bp) , ahol b az adszorpciós együttható az adszorpciós energiától és hőmérséklettől függően; am az egyrétegű réteg kapacitása .
Az elmélet továbbfejlesztése a Langmuir által használt egyik vagy másik feltételezés kizárásából állt. Tehát S. Brunauer , P. Emmet és E. Teller javasolta a polimolekuláris adszorpció elméletét ( BET-módszer ); T. Hill és J. de Boer olyan elméletet dolgozott ki, amely figyelembe veszi az adszorbeált molekulák közötti kölcsönhatást (a Hill-de Boer izoterma) stb.