Потенциальная теория Полянина и теория объемного заполнения микропор

Поляни в 1915 г предложил теорию полимолекуряной адсорбции, называемую также потенциальной. Теория Поляни широко используется для описания адсорбции на пористых адсорбентах.

Основные положение этой теории:

• 1. Адсорбция обусловлена чисто физическими силами.
• 2. На поверхности адсорбента нет активных центров. Адсорбционные силы действуют вблизи от поверхности и образуют около этой поверхности непрерывное силовое поле.
• 3. Адсорбционные силы действуют на сравнительно большие расстояние, благодаря чему образуется у поверхности адсорбента адсорбционный объем.
• 4. Действие адсорбционных сил по мере удаление от поверхности уменьшается и на некотором расстояние становится равным нулю.
• 5. Притяжение молекул адсорбтива поверхностью не зависит от наличия в адсорбционном, пространстве других молекул.
• 6. Адсорбционные силы не зависят от температуры. Т. е с изменением температуры адсорбционный объем не изменяется.

На основании теории Поляни, Дубинным была создана теория объемного заполнение микропор.

Для расчета термодинамических свойств адсорбента выбирается стандартное состояние. За такое состояние принимается нормальная жидкая фаза, химический потенциал которой равен:

Обратимая изотермическая работа перехода 1 моль из стандартного состояния в данное, равна:

Дисперсные силы пропорциональны поляризуемости молекул. В этой теории рассматривается зависимости Дм=f (и), где и — степень заполнения поверхности. Эта зависимость называется характеристическая кривая. Ординаты любой характеристической кривой будут относится друг к другу как поляризуемость их молекул — к в — коэффициенту аффиности (родственность).

Считая адсорбционные поля внутри пор неоднородными и вводя функцию распределения адсорбционного объема по назначению адсорбции, Дубинин получил уравнение изотермы адсорбции:

где Е — константа, называемая характеристической энергией адсорбции; n — некоторая константа.

Радушкевич, принимая n = 2 для активных углей, получил так называемое уравнение Дубинина — Радушкевича:

где В — константа, характеризующая энергию адсорбции.