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Modèlisation des isothermes d'adsorption

Relation de Freundlich

C'est une relation empirique proposée par Herbert Freundlich en 1909 :
Isothermes d'adsorption
Modèle de Freundlich
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.

En portant sur un graphe log(q) en fonction de log(P) ou log(C) des résultats expérimentaux de tests d'adsorption, on en déduit les paramètres kF et n du modèle.
Régression sur les


Modèle de Langmuir

Le modèle proposé par Irwing Langmuir en 1916, est un modèle théorique simple dont les hypothèses sont:
  • l'adsortion est totale lorsque tous les sites sont couverts par une monocoche de substance adsorbée
  • chaque site peut accueillir une molécule, tous les sites sont équivalents et la surface est sans aspérité
  • l'adsorption d'une molécule sur un site n'est pas inflencée par l'occupation des sites environnants
 La charge de l'adsorbant tend vers une valeur limite maximale qm correspondant à une occupation totale des sites d'adsorption par une monocouche de substance viséeReprésentation des isothermes.
Modèle de Langmuir
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En portant sur un graphe les résultats expérimentaux de charge de l'adsorbant en fonction de la pression partielle ou la concentration de la substance visée, on obtient une droite dont la pente est 1/qmm; ceci permet de déterminer les valeurs de K et de qm

 et l'intersection à l'origine est 1/K/qGraphe de points expérimentaux

Modèle BET

Représentation d'isothermesLe modèle développé par Stephan Brunauer, Paul Emmett, et Edward Teller en 1938 permet de modèliser une adsorption multicouches.
Modèle BET
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On rencontre ce mode d'adsorption principalement avec les gaz à haute pression. Son expression usuelle est donc adaptée à l'adsorption de gaz sur un adsorbant solide; la quantité adsorbée est alors représentée par un volume de gaz, et la concentration de substance visée est représentée par sa pression partielle dans le gaz environnant.
Régression des paramètres du modèle d'isotherme BET
La forme linéarisée du modèle permet à partir de points expérimentaux de déterminer le volume de gaz adsorbé en monocouche. De cette information on peut déduire la surface disponible pour l'adsorption. Cette méthode de détermination de la surface d'un adsorbant est connue sous le nom de surface BET; elle peut différer du résultat d'autres méthodes de mesure.


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