Równoważność quasi-chemicznego i statystycznego opisu asocjacji molekuł adsorbatu w zlokalizowanej monowarstwie adsorpcyjnej na homogenicznej powierzchni ciała stałego

• Autorzy: Garbacz J. K. , Kozakiewicz M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/phr-2018-0021

Warianty tytułu

EN

The equivalence of quasi-chemical and statistical description of adsorbate molecule association in a localised adsorption monolayer on a homogeneous solid surface

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Przeprowadzono ocenną analizę koncepcji Berezina i Kisielewa zakładającej liniową asocjację molekuł w zlokalizowanej monowarstwie adsorpcyjnej na homogenicznej powierzchni stałego adsorbentu. Wskazano na niekonsekwencję w sposobie formułowania wyrażenia na stałą asocjacji poprzez nieuwzględnienie równowagowej koncentracji wolnych miejsc adsorpcyjnych. Wykazano, że poprawna postać tej funkcji prowadzi do finalnego równania adsorpcji identycznego ze szczególnym przypadkiem równania Fowlera-Guggenheima. Otrzymany rezultat uogólniono na przypadki rozgałęzionych asocjatów adsorbat-adsorbat. Wyprowadzono nowe równanie adsorpcji ograniczające asocjację do co najwyżej dimerów. Określono warunki krytyczne dwuwymiarowej kondensacji warstwy adsorpcyjnej. Stosując formalizm zespołu kanonicznego wykazano pełną równoważność metod fenomenologicznej i statystycznej w opisie odziaływań międzycząsteczkowych w zlokalizowanej monowarstwie adsorpcyjnej.

EN

The analysis of Berezin and Kiselev's concept assuming linear association of molecules in a localised adsorption monolayer on the homogeneous surface of a solid adsorbent was carried out. An inconsistency due to the lack of consideration of equilibrium concentration of free adsorption sites in the formulation of the expression for the association constant has been pointed out. It was shown that the correct form of this function leads to the final adsorption equation being identical to the specific case of the Fowler-Guggenheim equation. The obtained result has been generalised to cases of branched adsorbate-adsorbate associations. A new adsorption equation limiting the association to at most the dimers has been introduced. Critical conditions for the two-dimensional condensation of the adsorption layer were determined. By applying the formalism of canonical ensemble, full equivalence of the phenomenological and statistical methods was demonstrated in the description of the intermolecular interactions in the localised adsorption monolayer.

Słowa kluczowe

PL

równowaga chemiczna; adsorpcja; równanie Berezina; równanie Kiseleva; oddzziaływania adsorbat-adsorbat

EN

chemical equilibrium; adsorption; Berezin and Kiseleve equation; adsorbate-adsorbate interactions

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej
• Czasopismo: Polish Hyperbaric Research
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 4(65)
• Strony: 25--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Garbacz J. K.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Katedra Ekoinżynierii i Fizykochemii Środowiska

autor

Kozakiewicz M.

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Collegium Medicum L. Rydygiera w Bydgoszczy, Katedra i Zakład Chemii Środków Spożywczych

Bibliografia

• 1. Berezin, G.I. and A.V. Kiselev, Adsorbate-Adsorbate Association on a Homogenous Surface of a Nonspecific Adsorbent .1. Journal of Colloid and Interface Science, 1972. 38(1): p. 227-&;
• 2. Garbacz, J.K., About Adsorbate-Adsorbate Association on Homogeneous Adsorbent Surfaces. Journal of Colloid and Interface Science, 1975. 51(2): p. 352-353;
• 3. Hill, T.L., Statistical mechanics: principles and selected applications. McGraw-Hill series in advanced chemistry. 1956, New York,: McGraw-Hill. 432 p;
• 4. Fowler, R. and E.A. Guggenheim, Statistical Thermodynamics. 1939: Cambridge University Press;
• 5. Huang, K., Statistical mechanics. 1963, New York,: Wiley. 470 p;
• 6. Karpinski, K. and J. Garbacz, General Formulation of Description of Adsorption in a Localized Monolayer on Homogeneous Surfaces. Roczniki Chemii, 1974. 48(5): p. 803-809;
• 7. Garbacz, J.K., One-component adsorbate association in a mobile adsorption phase on energetically homogeneous solid adsorbent. Polish Journal of Chemistry, 1997. 71(10): p. 1436-1444.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).