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Grenzlächenphänomene
2.1 Adsorptionsisotherme I (Essigsäure an Aktivkohle)
2.1.1 Aufgabenstellung
Es ist die Adsorption einer schwachen organischen Säure an Aktivkohle zu untersu-
chen und das Adsorptionsverhalten nach den Adsorptionsisothermen von Langmuir
und Freundlich zu überprüfen.
2.1.2 Theoretische Grundlagen
Nichtabgesättigte Bindungskräfte zwischen den Bestandteilen (Atome, Moleküle,
Ionen) kondensierter Phasen führen an deren Oberflächen zur Ausbildung soge-
nannter aktiver Zentren mit erhöhter Oberflächenenergie. Dort und zusätzlich an
Inhomogenitäten der Oberfläche wie Ecken, Kanten oder Gitterfehlstellen ist ei-
ne bevorzugte Bindung von Bestandteilen der angrenzenden Phase möglich. Im
Falle der Bindung von Teilchen in molekularer Zerteilung (Atome, Moleküle, Io-
nen, Radikale) spricht man von Adsorption. Das Wesen der Adsorption besteht in
der Anreicherung molekulardispers vorliegender Spezies angrenzender Phasen an
einer - meist festen - Phasengrenzfläche. Die Adsorption als Vorgang ist ein hete-
rogener Stoffübergangsprozess, bestehend aus diffusionsbestimmtem Antransport
und eigentlicher Bindung. Im engeren Sinne wird unter Adsorption die eigentli-
che Phasengrenzreaktion verstanden, bei der die zu adsorbierenden Teilchen an den
aktiven Zentren lokalisiert werden.
Ein Stoff, der adsorbiert werden kann, wird als Adsorptiv und im adsorbierten
Zustand als Adsorpt bezeichnet. Die adsorbierende Phase ist der Adsorber bzw.
das Adsorbens. Adsorptteilchen und die an der Adsorption beteiligte dünne Ober-
flächenschicht des Adsorbers bilden das Adsorbat. Oberflächen, an deren aktiven
Zentren gleiche energetische Bedingungen vorliegen, heißen homogen, ansonsten
heterogen.
