Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Statistical Thermodynamical Approach to Physical Adsorption

물리흡착에 관한 통계열역학적 연구

  • Chang Seihun (Department of Chemistry, College of Natural Sciences, Seoul National University) ;
  • Park Hyungsuk (Department of Chemistry, College of Natural Sciences, Seoul National University) ;
  • Lee Jo W. (Department of Chemistry, College of Natural Sciences, Seoul National University) ;
  • Park, Seong Ju (Department of Chemistry, College of Natural Sciences, Seoul National University)
  • 장세헌 (서울대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 박형석 (서울대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 이조웅 (서울대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 박성주 (서울대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 1977.10.30
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Abstract

In this paper we propose a new theory of multilayer physical adsorption based on the view that a second or higher layer molecule will be adsorbed above the center of a square or triangular array of molecules, rather than on top of molecules themselves, in the next lower layer and the corresponding adsorption isotherm is derived. The derived isotherm contains three adjustable parameters; $v_m$ (monolayer capacity), q/$q_1$ (ratio of the molecular partition function for the second or higher layer vs. that for the first layer) and n (a parameter characterizing the piling pattern of adsorbed molecules). When applied to adsorption of argon on "Carbolac" carbon and nitrogen on Linde silica, excellent agreements between observed and calculated values are obtained up to p/$p_0$ = 0.8. In both cases n = 3 gives the best fit and this probably indicates that adsorbed molecules are piled up in a closest packing pattern.

多分子層 物理吸着에 있어서 第二分子層이나 또는 그 以上의 分子層이 形成될 때에는 分子들은 바로 아래 層의 分子들이 이루는 三角形 또는 四角形 配列의 中心部위에 吸着될 것이라는 前提下에 새로운 物理吸着理論을 提案하고 이 때의 吸着等溫式을 誘導하였다. 誘導된 吸着等溫式에는 monolayer capacity를 나타내는 $v_m$, 第二層 以上의 層에 대한 分子分配函數와 첫째層 分子의 그것間의 比를 나타내는 q/$q_1$ 및 吸着된 分子들의 쌓이는 樣相을 나타내는 n이란 3개의 調節可能한 파라미터가 들어있다. 誘導된 吸着等溫式을 argon이 "Carbolac" carbon 상에 吸着되는 경우와 nitrogen이 Linde silica 상에 吸着되는 경우에 適用시켜 보면 p/$p_0$가 0.8에 이를때까지 理論値와 實驗値가 잘 一致함을 볼 수 있다. 이 두 경우에 있어서 n = 3이라 놓으면 理論値와 實驗値가 가장 잘 一致하므로 이로부터 吸着된 分子들이 아마도 密集方式으로 쌓이게 되는 것이라 結論지울 수 있다.

Keywords

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