Izoterma LF

Izoterma LF, czyli izoterma Langmuira-Freundlicha (od nazwisk Irvinga Langmuira i Herberta Freundlicha) opisuje fizyczną adsorpcję adsorpcję zlokalizowaną i odpowiada symetrycznemu quasigaussowskiemu rozkładowi energii adsorpcji. Można ją uważać za szczególny przypadek 4-parametrowej izotermy GL, w której dwa parametry określające kształt funkcji rozkładu są równe

gdzie:

pokrycie powierzchni (adsorpcja względna), ( – adsorpcja, pojemność monowarstwy),
– ciśnienie,
parametr heterogeniczności im mniejszy tym większa szerokość rozkładu energii adsorpcji; dla otrzymujemy izotermę Langmuira, dla której funkcja rozkładu może być opisana jako delta Diraca,
stała równowagi adsorpcji związana z energią charakterystyczną funkcji rozkładu energii (dla rozkładu symetrycznego energia charakterystyczna jest równa energii średniej)

gdzie:

– średnia energia adsorpcji,
– tzw. czynnik przedeksponencjalny związany z entropią procesu adsorpcji,
– uniwersalna stała gazowa,
temperatura.

Izoterma ta dla niskich ciśnień może być przybliżona za pomocą izotermy Freundlicha, które jest liniowe we współrzędnych logarytmicznych adsorpcji i ciśnienia.

Jeżeli znana jest (np. z niezależnych pomiarów) pojemność monowarstwy dla danego układu, wówczas dane eksperymentalne często przedstawia się we współrzędnych postaci liniowej tego równania:

Takie przedstawienie nie tylko pozwala łatwo stwierdzić, czy dane są zgodne z modelem (jeśli brak odchyleń systematycznych) i jakie są jego parametry.

Po formalnej zamianie ciśnienia na stężenie izoterma LF może być wykorzystana do opisu adsorpcji z rozcieńczonego roztworu (np. wodnego roztworu substancji organicznej). Można w niej również uwzględnić oddziaływania boczne specyficzne i niespecyficzne, a także adsorpcję wielowarstwową (zob. adsorpcja).