Das Kefk Network Wiki befindet sich im Testbetrieb.

---

Aus Kefk.

Sorptionsisothermen (oft auch Adsorptionsisothermen genannt) beschreiben den Gleichgewichtszustand der Adsorption und Desorption eines Stoffes an einer Oberfläche bei konstanter Temperatur. Sie stellen die an der Oberfläche gebundene Stoffmenge (das Sorbat) in Abhängigkeit von der in Lösung (bzw. in der Gasphase) befindlichen Stoffmenge dar. Sorptionsisothermen sind überwiegend stochastische Modelle, die keine Aussagen über zugrunde liegende Mechanismen und Einflussgrößen machen. Sie werden aus Messdaten mittels Regressionsanalysen gewonnen.

Nachfolgend werden die am häufigsten verwendeten Isothermen aufgeführt. Es existieren noch zahlreiche weitere Modelle, die oft Modifikationen der genannten Modelle sind.

Inhaltsverzeichnis 1 Lineare Isotherme 2 Freundlich-Isotherme 3 Langmuir-Isotherme 4 BET-Modell 5 Siehe auch 6 Literatur

Lineare Isotherme

• q - Beladung des Sorbents (Masse Sorbat bezogen auf Masse Sorbent)
• K_d - linearer Koeffizient, Kd-Wert
• C_eq - Konzentration des Sorbats in Lösung

Lineare Isothermen erfreuen sich großer Beliebtheit, da sie Berechnungen (beispielsweise der Diffusion) stark vereinfachen. Daher werden sie häufig auch verwendet, wenn eigentlich kompliziertere Modelle verwendet werden müssten. Anwendbar sind sie zumeist nur für den Bereich niedriger Konzentrationen.

Lineare Isothermen werden besonders für die Sorption von Gasen auch Henry-Isothermen genannt. Siehe auch: Henry-Gesetz.

Freundlich-Isotherme

• q - Beladung des Sorbents (Masse Sorbat bezogen auf Masse Sorbent)
• K - Freundlich-Koeffizient
• C_eq - Konzentration des Sorbats in Lösung
• n - Freundlich-Exponent

Freundlich-Isothermen^[1] tragen der Tatsache Rechnung, dass bei stärkerer Beladung der Sorptionsoberflächen des Sorbenten weniger Sorbat aufgenommen werden kann. Aufgrund des exponentiellen Wachstums kann jedoch eine vollständige Beladung der Oberflächen nicht abgebildet werden.

Langmuir-Isotherme

• q - Beladung des Sorbents (Masse Sorbat bezogen auf Masse Sorbent)
• K_L - Langmuir-Sorptionskoeffizient
• q_max - maximal sorbierbare Konzentration des Sorbats (Masse Sorbat bezogen auf Masse Sorbent)
• C_eq - Konzentration des Sorbats in Lösung

Langmuir-Isothermen^[2] können auch eine maximale Beladung der Sorptionsoberflächen abbilden.

BET-Modell

• q - Beladung des Sorbents (Masse Sorbat bezogen auf Masse Sorbent)
• K - Sorptionskoeffizient
• q_max - maximale Konzentration des Sorbats in einer Schicht an der Oberfläche des Sorbenten (Masse Sorbat bezogen auf Masse Sorbent)
• C_eq - Konzentration des Sorbats in Lösung
• C_sat - Löslichkeit des Sorbats

Das BET-Modell^[3] erweitert die Langmuir-Isotherme um das Verhalten bei hoher Konzentration des Sorbats nahe der Löslichkeit bzw. Sättigungskonzentration. Grundlage des Modells ist Sorption in mehreren molekularen Schichten an der Oberfläche des Sorbenten.

Siehe auch

• Sorption

Literatur

1. ↑ Freundlich, H., "Über die Adsorption in Lösungen", Z. Phys. Chem., 57, S. 385-470, 1907
2. ↑ Langmuir, I., "Surface Chemistry", Nobel Lecture, December 14, 1932, In: Nobel Lectures, Chemistry 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1966 PDF auf nobelprize.org
3. ↑ Brunauer, S., Emmett, P.H., Teller, E., "Adsorption of Gases on Multimolecular Layers", J.Am.Chem.Soc., 60, S. 309-319, 1938

Dieses Dokument entstammt in seiner ersten oder einer späteren Version der deutschsprachigen Wikipedia. Es ist dort zu finden unter dem Stichwort Sorptionsisotherme, die Liste der bisherigen Autoren befindet sich in der Versionsliste; die Originalfassung kann dort auch bearbeitet werden. Alle Texte der Wikipedia und ihre Derivate stehen unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.