Adsorption enthalpy and desorption enthalpy during displacement of adsorbate to solvent in a liquid-solid system

Abstract

The adsorption heat of the stoichiometric displacement process for the adsorption of a solute in a liquid-solid system was investigated. On the basis of the SDM-A and the rule of the additivity of energy, an expression which describes the dependence of the adsorption enthalpy on the nature and concentration of the solute, and on the solvent and adsorbent, was derived. The adsorption heat determined for the solute with the traditional method can be divided into two independent fractions, relating to the adsorption of the solute and to the desorption of the solvent. Experimental data on both isotherms from the literatures and precise calorimetry were used to test the adsorption heat and its fractions computed quantitatively via the equations presented in this study, and a satisfactory degree of conformity between them was obtained.

Zusammenfassung

Für die Adsorption eines gelösten Stoffes in einem Flüssigkeit-Feststoffsystem wurde die Adsorptionswärme des stöchiometrischen Verdrängungsprozesses untersucht. Auf der Grundlage von SDM-A und der Additivität der Energie wurde ein Ausdruck erstellt, welcher die Abhängigkeit der Adsorptionsenthalpie von Art und Konzentration des gelösten Stoffes sowie von Lösungsmittel und Adsorbent beschreibt. Die für den gelösten Stoff mittels der herkömmlichen Methode bestimmte Adsorptionswärme kann in zwei unabhängige Teile gespalten werden, die sich auf die Adsorption des gelösten Stoffes und die Desorption des Lösungsmittels beziehen. Experimentelle Angaben von sowohl den Isothermen aus Literatur als auch aus präziser Kalorimetrie wurden benutzt, um die Adsorptionswärme und ihre mittels die vorliegend gegebene Gleichung quantitativ berechneten Teile zu testen und zwischen ihnen wurde ein zufriedenstellender Grad von Konformität erhalten.