Adsorptionsisoterm , sorptionsisoterm - afhængigheden af mængden af adsorberet stof ( adsorptionsværdi ) af partialtrykket af dette stof i gasfasen (eller opløsningskoncentrationen) ved en konstant temperatur.
Eksperimentelle adsorptionsisotermer er den mest almindelige måde at beskrive adsorptionsfænomener på. Metoder til opnåelse af adsorptionsdata til konstruktion af adsorptionsisotermer er baseret på måling af mængden af gas (væske) der fjernes fra gasfasen (væske) under adsorptionen, samt på forskellige metoder til bestemmelse af mængden af adsorbat (adsorberet stof) på overfladen af adsorbenten (adsorberende stof), for eksempel volumetrisk metode, gravimetrisk metode osv.
Der er seks hovedtyper af adsorptionsisotermer ( se figur ). Type I er typisk for mikroporøse faste stoffer med en relativt lille andel af den ydre overflade . Type II indikerer polymolekylær adsorption på ikke-porøse eller makroporøse adsorbenter. Type III er karakteristisk for ikke-porøse sorbenter med en lav adsorbent-adsorbat interaktionsenergi. Type IV og V ligner type II og III, men for porøse adsorbenter. Isotermer af type VI er typiske for ikke-porøse adsorbenter med en homogen overflade.
Adsorptionsisotermer bruges til at beregne det specifikke overfladeareal af materialer , den gennemsnitlige porestørrelse eller gennemsnitlige størrelse af aflejrede partikler, pore- eller partikelstørrelsesfordelingen.
Der er flere metoder til matematisk udtryk for adsorptionsisotermer, der adskiller sig i de modeller, der bruges til at beskrive adsorptionsprocessen. Ved lave grader af overfladedækning med et adsorbat for en homogen overflade har adsorptionsisotermligningen form af Henry-ligningen : a=Kp , hvor a er adsorptionsværdien, p er gastrykket , K er en konstant . For medium dækning kan den empiriske Freundlich-ligning anvendes: a = kp 1/n , hvor k og 1/n er konstanter.
En streng teori om adsorptionsisotermen blev foreslået af Irving Langmuir til en model af monolagsadsorption på en homogen overflade, hvor tiltrækningskræfterne mellem adsorbatmolekyler og deres mobilitet langs overfladen kan negligeres. Langmuir-isotermligningen har formen: a=ambp/(1 + bp) , hvor b er adsorptionskoefficienten afhængig af adsorptionsenergien og temperaturen; am er kapacitansen af monolaget .
Yderligere udvikling af teorien bestod i udelukkelsen af en eller anden antagelse, brugt af Langmuir. Så S. Brunauer , P. Emmet og E. Teller foreslog teorien om polymolekylær adsorption ( BET-metoden ); T. Hill og J. de Boer udviklede en teori, der tager højde for interaktionen mellem adsorberede molekyler (Hill-de Boer isotermen) osv.