フロイントリッヒ吸着等温線とラングミュア吸着等温線の主な違いは、フロイントリッヒ吸着等温線が経験的であるのに対し、ラングミュア吸着等温線は理論的である点である。

吸着等温線は、特定の物質の吸着量を予測するための主な方法である。大きく分けてフロイントリッヒとラングミュアの収着等温線の2つの方法があります。これらは、環境保護や吸着技術に取り組む上で非常に重要なことです。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. フロイントリッヒ吸着等温線とは 3. ラングミュア吸着等温線とは 4. 横並び比較 - フロイントリッヒ吸着等温線とラングミュア吸着等温線の表形式 5. 総まとめ

フロンドリッヒ吸着等温線は何ですか？

フロイントリッヒ吸着等温線は、ある温度で固体吸着剤の単位質量あたりに吸着されるガスの量が、系の圧力によってどのように変化するかを示すものである。つまり、この場合の変数はガスの量と圧力であり、固体吸着剤の質量と温度は一定である。フロイントリック吸着等温線の数式は以下の通りである。

x/m=kP(1/n)

ここで、xは吸着されるガスの質量、mは使用する吸着剤の質量、Pは系の圧力、kとnは定数である。通常、フロイントリッヒ吸着等温線はグラフで表現される。そこで、まず、上の式をグラフに適用できるように並べ替える必要がある。ここでは、すべての値の対数をとればよい。その方程式は次の通りである。

Log(x/m) = log k + (1/n) log P

したがって、グラフのX軸はlog(x/m)、Y軸はlogp、傾きは(1/n)となり、グラフの切片はlogkになります。

図01 酢酸のフロイントリッヒ吸着等温線プロット

ラングミュア吸着等温線は何ですか？

ラングミュア吸着等温線は、低吸着密度、高溶質金属濃度において、表面被覆率が最大となる線形吸着を予測するために用いられる方法である。これは理論的な表現であり、この項の化学式は以下の通りである。

X/M=abc(1+ac)

ここで、Xは吸着した溶質の重量、Mは吸着剤の質量、cは溶質の平衡濃度、aおよびbは定数である。さらに、ラングミュア吸着等温線は、均一な表面への単層吸着に適用される。ただし、種間の相互作用があってはならない。

フルーリックとラングミュア吸着等温線の違い

フロイントリッヒ吸着等温線とラングミュア吸着等温線である。フロイントリッヒ吸着等温線は、固体吸着剤単位質量当たりのガス吸着量を、与えられた温度で系圧の関数として測定する。ラングミュア吸着等温線は、低吸着密度と高吸着密度の場合の最大溶質金属濃度予測に使われる。フロイントリッヒ吸着等温線とラングミュア吸着等温線の大きな違いは、フロイントリッヒ吸着等温線が経験則であるのに対し、ラングミュア吸着等温線は理論則であることである。また、前者はグラフ表現、後者は方程式の数式である。

次のインフォグラフィックは、FreundlichとLangmuirの収着等温線の違いをまとめたものです。

概要 - フルーリック vs. ラングミュア吸着等温線

フロイントリッヒ吸着等温線は、固体吸着剤の単位質量当たりのガス吸着量を、ある温度での系圧の関数として表したものである。一方、ラングミュア吸着等温線は、吸着密度が低く、溶質金属濃度が高く、表面被覆率が最大の場合に線形吸着を予測する方法である。フロイントリック吸着等温線とラングミュア吸着等温線の主な違いは、フロイントリック吸着等温線が経験則であるのに対し、ラングミュア吸着等温線は理論則であることである。

引用

1 "吸着等温線-フロイントリッヒ吸着等温線、ラングミュア吸着等温線、BET吸着等温線".BYJUS（ビジュズ）2019年12月17日号、こちらでご覧いただけます。"Freundlich equation," Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 November 2019, available here.2 "Freundlich equation," Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2019.11月13日