Bestimmung der spezifischen Oberfläche aus Adsorptionsdaten nach LANGMUIR

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Title
Bestimmung der spezifischen Oberfläche aus Adsorptionsdaten nach LANGMUIR
Subtitle
Übungsaufgabe 31
Title of Series
Part Number
Ü 31
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CC Attribution - NonCommercial 3.0 Germany:
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Identifiers
Publisher
Release Date
2013
Language
German
Production Year
2013
Production Place
Jülich

Content Metadata

Subject Area
Keywords Physikalische Chemie Thermodynamik
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Molecule Anreicherung
Benzene Graphite
Sorption isotherm Gas Benzene
Sorption isotherm
Benzene Salt (chemistry) Pressure Benzene
Unter Adsorption versteht man die Anreicherung einer Komponente aus einer dreidimensionalen Phase auf einer Oberfläche (also in eine quasi-zweidimensionale Phase). Bei
Adsorptions-Experimenten werden in der Regel Isothermen vermessen: der Zusammenhang zwischen
Oberflächenkonzentration oder Bedeckung b(A) und Volumenkonzentration [A] ("bulk") bei einer konstanten Temperatur. In der Übungsaufgabe
(Adsorption aus der Gasphase) sind zwei Gasdrücke [Benzol] und die dazugehörigen Bedeckungen b(Benzol) angegeben. Die direkte Auftragung der Wertepaare in ein
Diagramm liefert Punkte auf der Adsorptionsisotherme. Der Ursprung (Nullpunkt) gehört auch mit zur Isotherme - wir erkennen eine
negativ gekrümmte Kurve (Steigung wird immer geringer), die für
viele Adsorptionsisothermen - (insbesondere für die LANGMUIR Isotherme) charakteristisch ist. Die mathematische Beschreibung einer LANGMUIR-Isotherme lautet: b=b(unendlich)*[A]/(K(L)+[A]) Wir
können diese Gleichung linearisieren,
wenn wir den Kehrwert von b gegen den Kehrwert von [A] auftragen (doppelt-inverse Auftragung). Wir wandeln Drücke und Bedeckungen in ihre Kehrwerte um und tragen 1/b gegen 1/[A] auf (LANGMUIR-Verhalten vorausgesetzt) Liegen die Punkte auf einer Gerade, deren Achsenabschnitt dem Kehrwert der Sättigungsbedeckung b(unendlich) entspricht. Aus dem Achsenabschnitt von 0,0151 g/µg - daraus ergibt sich eine Sättigungsbedeckung von 66 µg/g. Maximal können 66 µg Benzol auf der Oberfläche eines Gramms adsorbieren - dann ist die Oberfläche
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