Adsorpcja - fizykochemiczny fundament zjawisk powierzchniowych i międzyfazowych

• Authors: Jerzy K. Garbacz , Mariusz Kozakiewicz , Ewa Kopkowska

Title variants

EN

Adsorption: the physicochemical basis of surface and interfacial phenomena

Abstracts

EN

The paper concerns selected aspects of adsorption, which is among the major physicochemical phenomena restricting the dynamics of any processes that occur in multiphase systems. The phenomenon is pointed out to be universal and examples are presented of how it can be put to practical use both in the micro scale and in various branches of industry, as well as environmental protection and environmental engineering. The principal object of the paper is to describe adsorption equilibrium in theoretical terms, perforce reducing the analysis to the simplest case, being the gas-solid system. The development of the theory is illustrated primarily with examples of mono- and multi-layer adsorption models on homogeneous surfaces, followed by a description of the major determinants by which the phenomenon is described, including adsorbents heterogenic in terms of adsorption potential distribution. The list of references is reduced to canonical texts.

PL

Przedmiot artykułu stanowią wybrane aspekty adsorpcji, która jest jednym z najważniejszych zjawisk fizykochemicznych limitujących dynamikę wszelkich procesów zachodzących w układach wielofazowych. Podkreślając powszechność zjawiska, wskazano na przykłady jego praktycznego wykorzystania zarówno w skali mikro, jak i w różnych gałęziach przemysłu, a także w ochronie i inżynierii środowiska. Jako zasadniczy cel omówienia przyjęto teoretyczny opis równowagi adsorpcyjnej ograniczając, z konieczności, analizę do najprostszego przypadku, tj. do układu gaz/ciało stałe. Rozwój teorii zilustrowano, w pierwszej kolejności, przykładami modeli adsorpcji mono- i poliwarstwowej na powierzchniach homogenicznych, a następnie omówiono najważniejsze determinanty konstytuujące opis zjawiska z udziałem adsorbentów heterogenicznych pod względem rozkładu potencjału adsorpcyjnego. Wykaz literatury ograniczono do pozycji o charakterze kanonicznym.

Keywords

EN

adsorption system; monolayer; adsorption isotherm

PL

układ adsorpcyjny; monowarstwa; izoterma adsorpcji

• Publisher: Włocławskie Towarzystwo Naukowe
• Journal: Zapiski Kujawsko-Dobrzyńskie
• Year: 2023
• Volume: 36
• Pages: 89-128

Dates

published

2023

Contributors

author

Jerzy K. Garbacz

• Kujawska Szkoła Wyższa we Włocławku

author

Mariusz Kozakiewicz

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy

author

Ewa Kopkowska

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum w Bydgoszczy

References

• Berezin G.I., Kiselev A.V., Adsorbate-adsorbate association on a homogenous surface of a nonspecific adsorbent, „Journal of Colloid and Interface Science” 1972, t. 38, s. 227.
• Brunauer S., Emmett P.H., Teller E., Adsorption of Gases in Multimolecular Layers, „Journal of the American Chemical Society” 1938, t. 60, s. 309.
• De Boer J.M., The Dynamical Character of Adsorption, Oxford University Press, Oxford 1953.
• Fowler R.M., A Statistical Derivation of Langmuir’s Adsorption Isotherm, „Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society” 1936, t. 32, s. 144.
• Fowler R.M., Guggenheim E.A., Statistical Thermodynamics, Cambridge University Press, London 1949.
• Garbacz J.K., Kozakiewicz M., The equivalence of quasi-chemical and statistical description of adsorbate molecule association in a localised adsorption monolayer on a homogeneous solid Surface, „Polish Hypperbaric Research” 2018, t. 65, s. 25.
• Gumiński K., Wykłady z Chemii Fizycznej, PWN, Warszawa 1973.
• Harris L.B., Adsorption on a patchwise heterogeneous surface; mathematical analysis of the step-function approximation to the local isotherm, „Surface Science” 1968, t. 10(2), s. 129–145.
• Halsey G., Taylor H.S., The Adsorption of Hydrogen on Tungsten Powders, „Chemical Physics” 1947, t. 15, s. 624.
• Hill T.L., Theory of Physical Adsorption, „Advances in Catalysis” 1952, t. 4, s. 211.
• Hill T.L., Statistical Mechanics of Multimolecular Adsorption II. Localized and Mobile Adsorption and Absorption, „The Journal of Chemical Physics” 1946, t. 14, s. 441.
• Hill T.L., Statistical Mechanics of Adsorption. X. Thermodynamics of Adsorption on an Elastic Adsorbent, „The Journal of Chemical Physics” 1949, t. 17, s. 520.
• Hill T.L., Physical Adsorption on Non-Uniform Surfaces, „The Journal of Chemical Physics” 1949, t. 17, s. 762.
• Hüttig G.F., Zur Auswertung der Adsorptions-Isothermen, „Monatshefte für Chemie” 1948, t. 78, s. 177.
• Langmuir I., The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum, „Journal of the American Chemical Society” 1918, t. 40, s. 1361.
• Ościk J., Adsorpcja, PWN, Warszawa 1973.
• Sips R., The Structure of a Catalyst Surface, „The Journal of Chemical Physics” 1948, t. 16, s. 490.
• Sips R., On the Structure of a Catalyst Surface. II „The Journal of Chemical Physics” 1950, t. 18, s. 1024.
• Stecki J., Termodynamika Statystyczna, PWN, Warszawa 1971.
• Volmer M., Thermodynamische Folgerungen ans der Zustandsgleichung für adsorbierte Stoffe, „Zeitschrift für Physikalische Chemie“ 1925, t. 115, s. 253.
• Young D.M., Crowell A.D., Physical Adsorption of Gases, Butterworth & Co. Limited 1962.

Identifiers

Biblioteka Nauki

50427628