270px|thumb|Langmuirova izoterma adsorpcie vodíka na medi pri teplote 25 °C Langmuirova izoterma alebo Langmuirova rovnica alebo Langmuirova adsorpčná rovnica je vzťah, ktorý kvantitatívne popisuje rovnováhu pri adsorpcii molekúl na povrch tuhého adsorbenta pri izotermických podmienkach.
Ide o matematické vyjadrenie závislosti množstva adsorbovanej látky od jej parciálneho tlaku resp. koncentrácie. Vzťah odvodil v roku 1916 americký fyzik I. Langmuir.
Odvodenie Pri odvodení aj sám Langmuir predpokladal, že: molekuly sa na adsorbent viažu len v jednej vrstve jednotlivé adsorpčné miesta sú energeticky rovnocenné pri rovnováhe sa rýchlosť adsorpcie rovná rýchlosti desorpcie. Odvodenie Langmuirovej izotermy vychádza z chemickej rovnováhy na povrchu adsorbentu, kde prebieha jeho reakcia s adsorbovanými molekulami:
Rovnovážna konštanta K pri adsorpcii:
Túto rovnovážnu konštantu možno po niekoľkých úpravách použiť už priamo v Langmuirovej izoterme, pričom: 270px|thumb|Povrch adsorbenta úplne pokrytý monomolekulovou vrstvou. [S—M] je úmerné množstvu naviazaných (už adsorbovaných) molekúl () [S—*] je úmerné počtu voľných miest na adsorbente () [M(g)] je úmerné tlaku resp. koncentrácii adsorbovanej zložky () Upravená rovnovážna konštanta:
a — množstvo adsorbovanej látky (obyčajne hmotnosť, pri plynoch objem) vzťahovaný na jednotkovú hmotnosť adsorbenta A samotná Langmuirova izoterma má nasledujúcu podobu:
b — adsorpčný koeficient podľa Langmuira am — maximálne adsorbovatelné množstvo látky pri daných podmienkach, ktoré sa zistí experimentálne p — tlak adsorbovanej zložky
Aplikácia Langmuirova izoterma platí aj pre vysokú teplotu a tlak (má širšiu platnosť než Freundlichova izoterma, ktorá platí len pre nížšie teploty a tlaky). Najväčší význam ná Langmuirova izoterma pri kontaktnej katalýze a pri adsorpčnej plynovej a kvapalinovej chromatografii.
Pozri aj
Adsorpcia BET izoterma Freundlichova izoterma
Kategória:Termodynamika