langmuir Isotherm 2 componenten

[Wilcof]

Hallo,

Ik heb veel lopen zoeken op internet over dit onderwerp. Vaak vind je wel uitleg over Langmuir Isotherm over 1 component, en daar heb ik al veelvuldig mee gewerkt, dus dat is wel duidelijk. Maar 2 componenten is al heel wat minder makkelijk te vinden op internet.

Ik zou dus graag een tip ofzo willen krijgen waar ik info kan vinden over Langmuir 2 componenten. Het gaat dan om adsorptie van stoffen in oplossing op een vaste stof.

Als iemand mij een idee kan geven waar ik info kan vinden (liefst een site met uitleg en formules) dan kan ik in ieder geval weer verder, en een berekening zelf in elkaar sleutelen

[hzeil]

Wilcof , een Langmuir-isotherm voor twee stoffen hangt af van de premissen die je kiest voor je adsorbtiemodel. Vooral wat betreft de onderlinge afhankelijkheden. Zijn de beide adsorbties geheel onafhankelijk van elkaar of kan bijvoorbeeld stof 2. de plaats aan het oppervlak innemen van stof 1.?

De Langmuir isotherm heb ik geleerd als een adsorbtie-desorbtie evenwicht met bezette en onbezette plaatsen aan een oppervlak.

Daarvoor kon je een eenvoudig wiskundig model maken, na introduktie van een of twee konstanten.

Ik denk dat je dit verhaal kunt uitbreiden tot een systeem met twee stoffen.

[Wilcof]

Ja, de 2 stoffen zijn elkaars concurrenten als het ware. Ik heb zelf evenwichtsexperimenten uitgevoerd met combinaties van beide stoffen en hierin ontdekte ik dat stof 1 de concurrentie aanging met stof 2. Dus ja, ze proberen elkaar te verdringen.

Stof 1 is LAS (linear alkyl benzene sulfonate), en stof 2 is STP (sodium tri phosphate). Ik hield de concentratie van STP gelijk terwijl ik die van LAS in stapjes liet oplopen, dus zeg maar 6 monsters met LAS concentratie van laag naar hoog, waarbij STP gelijk gehouden wordt.

Dan zie je bij LAS dat de adsorptie licht beinvloedt wordt, bij STP zie je dat de adsorptie naar 0 daalt bij stijgende LAS concentratie.

[hzeil]

Wilcof,

Om dit te beoordelen moet ik ook weten waaraan de beide stoffen geadsorbeerd worden en welke vorm van detectie je gebruikt hebt.

Je eerste stof heeft een zeepachtig karakter en het is dus van belang te weten of je een hydrofiel dan wel een hydrofoob oppervlak gebruikt hebt.

Je beide stoffen zijn nogal verschillend en het ligt dus niet voor de hand te denken dat ze elkaar beconcurreren bij een adsorbtieproces. Kunnen dit zeep en deze ionogene stof elkaar verdringen aan een oppervlak en hoe moeten we ons dat dan ruimtelijk voorstellen? Moeten we bij je vraag denken aan een fosfaathoudend wasmiddel dat in hard water gebruikt moet worden?

[Happyjeroen]

Het is in feite vrij simpel. Als we de externe factoren even buiten beschouwing laten, zien we een eenvoudig model verschijnen.

We kunnen het aantal vrije sites aanduiden met * of θ*, de concentratie van A ([A]) met A, met B, en het aantal sites met a als A*, of θ_A.

We hebben dus 2 vergelijkingen voor de bezetting van de sites:

A + * <-K_A-> A*

B + * <-K_B-> B*

Hieruit volgt: θ_A=K_A[A]θ* en θ_B=K_Bθ*.

Het totaal aantal sites is 1, dus er geldt ook θ_A+θ_B+θ*=1.

Uit deze formule volgt de bezetting van het aantal sites met A, θ_A.

Deze is θ_A=(K_A[A])/(1+K_A[A]+K_B).

De bezetting van B is dan θ_B=(K_B)/(1+K_A[A]+K_B), en jawel, de bezetting van de vrije sites is θ*=(1)/(1+K_A[A]+K_B).

Implementatie van reactie tussen geadsorbeerde stoffen en desorptiesnelheden maakt het model in een klap een stuk moeilijker, maar met behulp van de steady state approximation en de quasi-equilibrium approximation is dat ook nog steeds te vereenvoudigen en oplosbaar tot op zekere hoogte.