Izoterma LGD

Ten artykuł od 2021-03 wymaga zweryfikowania podanych informacji. Należy podać wiarygodne źródła, najlepiej w formie przypisów bibliograficznych. Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte. Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Izoterma LGD (izoterma Lopez-Gonzaleza i Dietza) – 2-parametrowe równanie, które opisuje adsorpcję wielowarstwową na powierzchni homogenicznej (energetycznie jednorodnej). Jest prostą izotermą adsorpcji o charakterze eksperymentalnym, powstałą w wyniku spostrzeżenia, że dane izoterm doświadczalnych dobrze opisywanych w obszarze niskich i średnich ciśnień względnych x (z reguły od 0,05 do 0,4) przez znane izotermy teoretyczne leżą zwykle pomiędzy nimi. Przewidywania dalszego przebiegu (x > 0,4) za pomocą izotermy BET dawały zbyt wysokie wartości adsorpcji, natomiast dla izotermy Hüttiga przewidywania były zbyt niskie. Stąd badacze zaproponowali stosowanie prostego równania będącego w istocie średnią arytmetyczną równań izoterm BET i Hüttiga:

${\displaystyle \theta ={\tfrac {1}{2}}\left[\theta _{BET}({\text{K}},x)+\theta _{Hutt}({\text{K}},x)\right],}$

gdzie:

• ${\displaystyle \theta }$ = a/a_m – (statystyczne) pokrycie powierzchni (a – ilość zaadsorbowana – adsorpcja, a_m – pojemność monowarstwy adsorpcyjnej),
• x = p/p_s – ciśnienie względne adsorbatu (p – ciśnienie, p_s – ciśnienie pary nasyconej),
• K – stała równowagi adsorpcji.

Okazało się, że taka prosta 2-parametrowa izoterma zadziwiająco dobrze pasowała do wielu izoterm eksperymentalnych. Wytłumaczeniem może być to, że izoterma BET zwykle przewiduje zbyt silną adsorpcję w obszarze tworzenia wielowarstwy, podczas gdy izoterma Hüttiga z reguły zaniża przewidywania.

Stosunkowo niedawno zaproponowano bardzo podobne równanie, izotermę LGDa, będące w istocie analitycznym przybliżeniem izotermy LGD. Zaletą tego równania jest ułatwiona analiza jego właściwości:

${\displaystyle \theta ={\frac {1-{\tfrac {1}{2}}x^{2}}{1-x}}\cdot \left({\frac {K{\frac {x}{1-x}}}{1+K{\frac {x}{1-x}}}}\right).}$

Równania LGD i LGDa mogą być stosowane jako izotermy lokalne przy opisie adsorpcji na powierzchni heterogenicznej (energetycznie niejednorodnej) za pomocą ogólnego równania całkowego.