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1、吸附平衡与动力学研 究常用模型介绍 程安国 2011.3. 18 主要内容 吸附平衡研究 1 Freundlich isotherm 2 Langmuir isotherm 3 二参数模型 4 三参数模型 二. 吸附动力学研究 1 一级动力学模型 2 二级动力学模型 3 W-M动力学模型 4可逆反应一级动力学模型 吸附平衡研究常用模型 1 Freundlich isotherm 是一个经验方程，没有假设条件，方 程形式如下：qe=KFce1/n 线性化：log qe=log KF+ logce 吸附平衡研究常用模型 Temkin isotherm(1) 考虑温度对等温线的影响，方程形 式与Fr
2、eundlich isotherm类似 假设：吸附热与温度呈线性关系 模型方程： 吸附平衡研究常用模型 2 Langmuir isotherm 假设条件： 单层表面吸附、所有的吸附位 均 相同、被吸附的粒子完 全独立 方程：qe=qmaxx 线性化： 吸附平衡研究常用模型 qmax：吸附剂的最大吸附量，与吸附位有 关，理论上讲与温度是无关的。 KL=K0exp（-Ea/RT） 可以通过不同温度的下的KL计算Ea，而 后判断吸附过程是化学过程还是物理过 程 吸附平衡研究常用模型 优点： （1）考虑了吸附剂表面和温度的影响 （2）应用广泛，很多吸附过程符合这一模型 （3）可以预测吸附剂的最大吸附量
3、 缺点： 模型的假设条件与实际相差甚远，得到的信息存 在较大误差。 例如：硫酸铁改性活性氧化铝计算 qmax=14.2mg/g 连续实验吸附剂的吸附量可达22mg/g 二参数模型 Dubinin-Radushkevich isotherm(2) 假设：认为吸附剂表面是不均匀的,吸附是吸附 质填充吸附剂孔的过程。 方程： Eo：为特征能量，由此可判断吸附过程为化学 （Eo 40kJ/mol) 还是物理过程（Eo 0.85 Bt=0.4977-ln(1- F(t) F(t)0.85 Bt= 动力学模型 The Weber and Morris model(内扩散模 型)(7) 假设条件： （1）液
4、膜扩散阻力可以忽略或者是液膜扩散阻力只有在 吸 附的初始阶段的很短时间内起作用 （2）扩散方向是随机的、吸附质浓度不随颗粒位置改变 （3）内扩散系数为常数，不随吸附时间和吸附位置的变 化而变化 方程： 动力学模型 一级可逆反应动力学模型 假设条件：吸附过程是一级可逆反应机理 平衡条件： 参考文献 (1) Sorption of Hg from aqueous solutions onto carica papaya: application of isotherms (2) Abatement of fluoride from water using manganese dioxide-coa
5、ted activated alumina (3) (4) (5) Biosorption of nickel ions onto sargass wightii: application of two-parameter and three -parameter isotherm models (6) Piecewise liner regression: a statistical method for the analysis of experimental adsorption data by the intrapartical-diffusion model (7) Kinetics of adsorption on carbon from solution enhanced fluoride removal from dringking water by magnesia-amended activated alumina granules
