吸附常用公式教学内容

吸附常用公式：

一.Freundlich 等温式：n /1kc q =或c lg n

1k lg q lg +=，q 平衡吸附量mg/g ；c 平衡浓度mg/L 一般认为：1/n 的数值一般在0与1之间，其值的大小则表示浓度对吸附量影响的强弱。1/n 越小，吸附性能越好。1/n 在0.1~0.5，则易于吸附；1/n>2时难以吸附。k 值可视为c 为单位浓度时的吸附量，一般说来，k 随温度的升高而降低 K i/n 吸附容量 吸附强度。

二.Langmuir 等温式：bc 1bc q q e +=或（1）e e q 1c 1b q 1q 1+⋅=或（2）b q 1c q 1q c e

e += q 平衡吸附量mg/g ；c 平衡浓度mg/L ；q e 饱和吸附量mg/g

一般c 值<1时采用（1）式；c 值较大时采用（2）式。符合Langmuir 等温式的吸附为化学吸附。化学吸附的吸附活化能一般在40~400kJ/mol 的范围，除特殊情况外，一个自发的化学吸附过程，应该是放热过程，饱和吸附量将随温度的升高而降低。b 为吸附作用的平衡常数，也称为吸附系数，其值大小与吸附剂、吸附质的本性及温度的高低有关，b 值越大，则表示吸附能力越强，而且b 具有浓度倒数的量纲。

三.颗粒内扩散方程：5.0t k q ⋅=

q 为t 时刻的吸附量mg/g ；t 为吸附时间(min)；k 为颗粒内扩散速率常数(mg·g -1·min -0.5)

四.准二级吸附动力学方程：t q 1q k 1q t e

2e 2+⋅= q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 2为准二级吸附速率常数

(g·mg -1·min -1)

五.二级动力学方程：t k q 1q q 1'2e

e +=- q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 2‘为二级吸附速率常数(g·mg -1·min -1) 六. Lagergren 方程（准一级吸附动力学方程）：ln(q e －q)=lnq e －k 1t

q e 、q 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；k 1为准一级吸附速率常数(min -1)

七. 二级反应模型：t

c k 11c c 0'20⋅⋅+= c 0、c 分别为溶液中初始及t 时刻溶液的浓度(mg·L -1)；t 为吸附时间(min)；k 2‘为二级反应速率常数(L·mg -1·min -1)

当吸附过程为液膜扩散控制时，t 与ln(q e －q) 成直线关系，并通过坐标原点；Mckay 等人认为,当t 0.5 应与q 成直线关系且通过原点时，则说明物质在颗粒内扩散过程为吸附速率的唯一控制步骤。准二级动力学模型包含吸附的所有过程，如外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内部扩散等。

八. 阿累尼乌斯（Arrhenius ）方程：0ln 1ln k T

R E k a +⋅-=或)11(ln 1212T T R E k k a --= E a ，活化能，J/mol ；R ，气体常数，8.314J/（mol·K ）；k ，速度常数；k 0，频率因子。T ，温度，K 。 lnk 对1/T 作图，可得一直线，由直线斜率可求出E a ，由截距可求出k 0；一般认为E a 与T 无关。已知两个温度T 1、T 2下的速度常数k 1、k 2，也可根据方程求出E a 。已知E a 和T 1下的k 1，可求任一温度T 2下的k 2。

九、修正伪一级动力学方程(Modified pseudo-first-order equation) ：)(1t e t

e q q q q K dt dq -= 对上式进行积分,并利用边界条件: t = 0时q t = 0, t= t 时q t = q t ,可得到： t K q q q q q e t e e

t 1ln )ln(-=-+ 式中, q e 、q t 分别为吸附平衡及t 时刻的吸附量(mg·g -1)；t 为吸附时间(min)；K 1为伪一级吸附速率常数(min -1)