Адсорбция из смеси газов

Над твёрдой поверхностью имеется смесь газов из i компонент. Обозначим θi долю поверхности s , занятой i - ым компонентом, причём . Согласно третьему предположению Лэнгмюра одинаковы для всех газовых компонент, а - различны в основном за счёт отличия в теплотах адсорбции. Для каждого компонента имеем

Введем понятие доли свободной поверхности . Тогда

уравнение Лэнгмюра запишется в виде

где . Из последнего уравнения можно

записать

и для доли поверхности, занятой i- ым компонентом имеем

(6.6)

Формула (6.6) описывает адсорбционную конкуренцию компонент за обладание центрами адсорбции.

Величины bi могут отличаться в десятки и сотни тысяч раз. Предположим, что для двух газов адсорбционные коэффициенты отличаются в 10⁵ раз. Тогда при равенстве b0 имеем

Если теплоты адсорбции отличаются на ~ 27 кДж/моль у двух газов, то их адсорбционные коэффициенты отличаются в раз.

На разнице адсорбционных коэффициентов и основана работа противогаза. Газов и в воздухе много, но их на угле мало, а примеси , в воздухе могут быть малыми, но их b_i велики.

Поэтому активный элемент противогаза адсорбирует хлорсодержащие газы сильно и значительно снижает их концентрации во вдыхаемом воздухе. Газ, про который говорят, что он адсорбируется сильно, имеет

произведение

Если газ адсорбируется слабо, это означает, что его

адсорбционный коэффициент мал и величиной в знаменателе (6.6) можно пренебречь по сравнению с остальными членами.