Кинетика мономолекулярной адсорбции из растворов.Аппроксимация и молекулярно-кинетический анализ

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Рассмотрены уравнения псевдо-первого и псевдо-второго порядка, используемые для описания кинетики адсорбции в растворах. Показано, что они являются в основном эмпирическими аппроксимирующими формулами. На основе математической аналогии с изотермами адсорбции предложены новые выражения для аппроксимации кинетических адсорбционных кривых. Выполнен молекулярно-кинетический анализ мономолекулярной адсорбции в растворах. Получена новая модель данного процесса, учитывающая влияние температуры, гидродинамики и других факторов на его кинетику. Как следствие, из предложенной модели вытекает уравнение Ленгмюра и ряд выражений, позволяющих рассчитать величину равновесной адсорбции, а также оценить параметры адсорбционного процесса по данным о его кинетике. Показано, что интегральная форма уравнения псевдо-второго порядка также является одним из следствий предложенной молекулярно-кинетической модели. Проведено сравнение с опубликованными в литературе экспериментальными данными по кинетике адсорбции в растворах

About the authors

O. D. Linnikov

Federal State Budgetary Scientific Institution Institute of Solid State Chemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: linnikov@mail.ru
91, Pervomaiskaya St., Yekaterinburg, 620990, Russia

References

  1. Gupta S.S., Bhattacharyya K.G. // Advances in Colloid and Interface Science. 2011. V. 162. P. 39–58. https://doi.org/10.1016/j.cis.2010.12.004
  2. Russo V., Tesser R., Trifuoggi M., Giugni M., Di Serio M. // Computers and Chemical Engineering. 2015. V. 74. P. 66–74. http://dx.doi.org/10.1016/j.compchemeng.2015.01.001
  3. Marczewski A.W. // Applied Surface Science. 2010. V. 256. P. 5145–5152. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.12.078
  4. Azizian S. // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. V. 276. P. 47–52. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.03.048
  5. Eris S., Azizian S. // Journal of Molecular Liquids. 2017. V. 231. P. 523–527. https://dx.doi.org/10.1016/j.molliq.2017.02.052
  6. Chu K. // Journal of Hazardous Materials. 2002. V. 90(1). P. 77–95. https://doi.org/10.1016/s0304-3894(01)00332-6
  7. Liu Y. and Shen L. // Langmuir. 2008. V. 24(20). P. 11625–11630. https://doi.org/10.1021/la801839b
  8. Хамизов Р.Х., Свешникова Д.А., Кучерова А.Е., Синяева Л.А. // Журнал физической химии. 2018. Т. 92. № 9. С. 1451–1460. https://doi.org/10.1134/S0044453718090121
  9. Wang J., Guo X. // Journal of Hazardous Materials. 2020. V. 390. № 122156 https://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122156
  10. Lagergren S.Y. // Bihang till K. Svenska Vet.-Akad. Handlingar. 1898. Band 24. Afd. II. No 4. P. 1–39.
  11. Blanchard G., Maunaye M., and Martin G. // Water Research. 1984. V. 18(12). P. 1501–1507. https://doi.org/10.1016/0043-1354(84)90124-6
  12. Ho Y.S. and McKay G. // Journal of Environmental Science and Health Part A. 1999. V. 34(5). P. 1179–1204. https://doi.org/10.1080/10934529909376889
  13. Ho Y.-S., and Ofomaja A. E. // Journal of Hazardous Materials. 2006. V. 137(3). P. 1796–1802. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.05.023
  14. Zeldowitsch J. // Acta Physicochimica URSS. 1934. V. 1. P. 961–973.
  15. Sips R. // Journal of Chemical Physics. 1948. V. 16(5). P. 490–495.
  16. Wang J., Guo X. // Chemosphere. 2020. V. 258. № 127279. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127279
  17. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука, 1978. 228 с. (Dwight H.B. Tables of integrals and other mathematical data. Forth ed. New York, The Macmillan company, 1961.)
  18. Gupta G.S., Prasad G., Panday K.K., Singh V.N. // Water Air and Soil Pollution. 1988. V. 37(1). P. 13–24. https://doi.org/10.1007/BF00226476
  19. Li K., Wang X. // Bioresouce Technologyю 2009. V. 100. P. 2810–2815 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.12.032
  20. Ho Y.S., McKay G. Sorption of dye from aqueous solution by peat // Chemical Engineering Journal. 1998. V. 70. P. 115–124
  21. Ho S.Y., McKay G. // Water Research 2000. V. 34(3). P. 735–742.
  22. Линников О.Д., Родина И.В. // Вода: Химия и экология. 2016. № 2. С. 71–82. (Linnikov O.D., Rodina I.V. // Sci Revs Chem. 2018. V. 8(1). P. 1–17. https://www.tsijournals.com/articles/mechanism-of-sorption-of-crvi-by-nanoparticles-of-synthetic-magnetite.pdf https://www.tsijournals.com/journals/scientific-reviews-and-chemical-communications.html)
  23. Linnikov O.D., Rodina I.V., Zakharova G.S., Mikhalev K.N., Baklanova I.V., Kuznetsova Yu.V., Germov A.Yu., Goloborodskii B.Yu., Tyutyunnik A.P., Fattakhova Z.A. // Water Environment Research. 2022. V. 94(12). № e10827. https://doi.org/10.1002/wer.10827
  24. Inam M.A., Khan R., Lee K-H., Wie Y-M. // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2021. V. 18. № 9812. https://doi.org/10.3390/ijerph18189812
  25. Inam M.A., Khan R., Lee K.H., Akram M., Ahmed Z., Lee K.G., Wie Y.M. // Molecules 2021. V. 26. № 7046. https://doi.org/10.3390/molecules26227046

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences