При оценке взаимодействия газа с пористым адсорбентом, в термодинамическом анализе применяются несколько ключевых критериев:

Уравнение состояния газа: Для оценки свойств адсорбционного процесса важно использовать уравнение состояния газа, например, уравнение состояния идеального газа или более сложные модели, учитывающие взаимодействия между молекулами.

Энергия адсорбции: Термодинамические параметры, такие как энтальпия и энтропия адсорбции, могут быть использованы для оценки энергии взаимодействия между газом и адсорбентом. Эти параметры могут быть получены из изотерм адсорбции.

Изменение свободной энергии Гиббса: Изменения свободной энергии при адсорбции определяет спонтанность процесса. Если изменение свободной энергии отрицательно, то процесс адсорбции будет спонтанным.

Теплотa адсорбции: Это количество тепла, выделяющееся или поглощаемое во время процесса адсорбции. Теплота адсорбции может быть получена из изотерм и является важным показателем взаимодействия газ-адсорбент.

Изотермы адсорбции: Наиболее широко используемыми изотермами для описания адсорбции являются:

Изотерма Ленгмюра: Описывает адсорбцию на однородной поверхности и предполагает, что количество адсорбированной молекулы пропорционально свободной поверхности, остающейся после адсорбции.

Изотерма Бетта: Более обобщенная модель, использующая два уровня адсорбционных центров с различными энергиями адсорбции.

Изотерма Хэйзена: Описание адсорбции на неоднородных поверхностях, принимающих во внимание различные энергии адсорбции.

Изотерма Фрейндаха: Используется для описания физической адсорбции и предполагает, что адсорбция происходит на энергетически неоднородной поверхности.

Эти термодинамические критерии и изотермы адсорбции помогают понять механизмы взаимодействия между газом и адсорбентом, а также предсказать эффективность процесса адсорбции при различных условиях.