Isotherme de Langmuir

L'isotherme d'adsorption de Langmuir relie la fraction de surface solide occupée à l'équilibre par des molécules de gaz ou de soluté à la pression partielle de cet adsorbat. Dans le modèle classique de monocouche, la couverture fractionnaire θ vaut K fois P divisé par un plus K fois P, où K est la constante d'adsorption de Langmuir et P la pression partielle. Ce calculateur renvoie cette couverture sans dimension à partir de ces deux nombres, ainsi que le produit KP et la fraction inoccupée 1 − θ, afin que vous voyiez à la fois les sites occupés et vacants sans un second outil. Une pression nulle ou un K nul donnent correctement une couverture nulle.

Ce que signifie l'isotherme de Langmuir et ce que contient la réponse

L'isotherme d'adsorption de Langmuir est la relation d'équilibre entre la pression partielle d'un adsorbat et la fraction de sites de surface que cette espèce occupe sur un solide. Irving Langmuir l'a obtenue en égalant la vitesse d'adsorption sur les sites vacants à la vitesse de désorption depuis les sites occupés, sous les hypothèses d'une monocouche, de sites équivalents et d'absence d'interactions latérales entre voisins.

À l'état stationnaire, ce bilan se réduit à θ égal à K P divisé par un plus K P, où θ est la couverture fractionnaire (sites occupés sur sites totaux), P la pression partielle de l'adsorbat et K la constante d'adsorption de Langmuir, dont l'inverse est la pression qui donnerait une demi-couverture. La couverture est sans dimension et reste dans l'intervalle fermé depuis zéro inclus vers un pour tout K et P finis non négatifs ; elle n'approche un que lorsque le produit K P croît sans borne.

Il n'y a ni ajustement de courbe de données d'isotherme expérimentales, ni correction multicouche BET, ni loi puissance de Freundlich, ni conversion de van’t Hoff de K à partir de l'enthalpie d'adsorption. Les négatifs non physiques échouent au lieu de se replier en une couverture hors de zéro à un.

Où la couverture fractionnaire de Langmuir apparaît dans l'étude, le laboratoire et l'usine

Les cours de chimie des surfaces et de catalyse hétérogène proposent des exercices de Langmuir qui convertissent une constante d'adsorption tabulée et une pression partielle de gaz en occupation de sites avant que les étudiants discutent de lois de vitesse qui supposent déjà un terme dépendant de la couverture. Les enseignants peuvent préparer à l'avance des clés de correction pour des paramètres modestes sans se fier à des applications opaques qui mélangent en silence des formules multicouches BET ou laissent K dans la mauvaise unité inverse.

Les ingénieurs en catalyse et en matériaux utilisent le même contrat comme contrôle rapide de plausibilité avant des modèles microcinétiques complets, en confirmant qu'un K publié et une pression partielle de procédé produisent une occupation de monocouche plausible, et non un θ accidentel supérieur à un par une erreur de signe.

Les sites de contenu qui se classent pour calculateur d'isotherme de Langmuir, couverture fractionnaire thêta KP sur un plus KP, ou constante d'adsorption de Langmuir depuis la pression partielle bénéficient d'un outil gratuit en direct dont l'arithmétique coïncide octet par octet avec la voie d'automatisation payante. Cette page n'est pas un atterrissage d'aire spécifique BET ni une page de solubilité par la loi de Henry : l'intention de recherche est la couverture fractionnaire de monocouche à partir de P et K. Une entrée invalide n'est pas facturée.

Gardez les requêtes petites, figez le champ coverage arrondi dans les tests, et vous obtiendrez une occupation de Langmuir reproductible pour des plugins LMS, des workers de bordure et des cahiers de laboratoire, sans dresser un ajusteur d'isothermes complet.