Langmuir式

単分子層吸着をモデル化した吸着等温式。飽和吸着量と吸着定数を用いて、吸着量と圧力あるいは濃度の関係を表す。

定義：Irving Langmuirが1916年に提唱した吸着等温式。吸着剤表面は均一であり、吸着質は単分子層吸着を形成すると仮定して、平衡濃度と吸着量の関係を表す。

Langmuir式：q = qmax・KL・C / (1 + KL・C)

ここで、qは吸着量、Cは平衡濃度、qmax は最大吸着量、KL は Langmuir吸着定数 を示す。

特徴

  • 吸着剤表面が均一であることを仮定している。
  • 吸着は単分子層で起こると仮定している。
  • 最大吸着量 qmax を求めることができる。
  • 平衡濃度の増加に伴い吸着量は増加するが、高濃度域では qmax に漸近する。
  • 活性炭やゼオライトなどの吸着材の吸着特性評価に広く用いられる。
  • Freundlich式と並ぶ代表的な吸着等温式の一つである。

活用例

  • 活性炭の最大吸着容量の推定
  • 吸着剤の性能比較
  • 吸着塔や吸着プロセスの設計
  • 吸着平衡データの解析

関連：Freundlich式、吸着等温線、吸着容量

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