Макет страницы
Адсорбционное равновесие характеризуется константой К уравнения (111.25), если адсорбция происходит из газовой фазы, и константой Ь уравнения (111.26) для адсорбции из раствора. Для гетерогенного равновесия можно воспользоваться известным термодинамическим уравнением изотермы реакции
Лц = — RT
K и Дц = — RT]ab (IV.20)
(Др, — изменение химического потенциала вещества при переходе из раствора в адсорбционный слой). В соответствии с (1V.20) одной из форм изотермы адсорбции можно придать следующий вид:
Г = Г.
Ли
' (1V.21)
Na At '
1 + ±е«т с
где V — максимальное число адсорбированных молекул на единице площади.
В случае адсорбции заряженных частиц необходимо учитывать изменение энергии ионов в электрическом поле. Для катионов (из расчета на 1 моль) она равна Z+Fq), а для анионов —z_F(p. Таким образом, полные потенциалы ионов равны
Ii]X+ + 2 + Рц> и Дц _—Z-F<p.
Плотность заряда в адсорбционном слое, находящемся на расстоянии Д от стенки, определяем по формуле
(/A = r+2HF-r_2_f, (IV.22)
где Г+ и Г_ — соответственно адсорбция катионов и анионов.
Подставляя в уравнение (IV.22) значение адсорбции из (IV.21), получаем
F f V 2 + V Z
= J\l++z+F(p~ Ад--г_/мс ^ ' (,V-23)
I+-Le RT I+-Le RT
C+ 1 c_
_v+zte___v_2_e_ . v
I+-L6 RT ,+J_ RT
C+ 1C +
где C+ и c_ — концентрации катионов и анионов в растворе.
Модификацию теории Штерна для улучшения согласия с экспериментальными данными по емкости двойного электрического слоя проводили Дж. Филпот, А. Н. Фрум-кин, Дж. Бикерман, Д. Грэхем. Уточнения касались учета различия свойств катионов и анионов, объема ионов, степени их гидратации в адсорбционном слое.
