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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 21, Number 5
JKCSEZ 21(5)
October 20, 1977 

Statistical Thermodynamical Approach to Physical Adsorption

물리흡착에 관한 통계열역학적 연구
Seihun Chang, Hyungsuk Pak, Jo W. Lee, Seong Ju Park

장세헌, 박형석, 이조웅, 박성주
다분자층 물리흡착에 있어서 제이분자층이나 또는 그 이상의 분자층이 형성될 때에는 분자들은 바로 아래 층의 분자들이 이루는 삼각형 또는 사각형 배열의 중심부위에 흡착될 것이라는 전제하에 새로운 물리흡착이론을 제안하고 이 때의 흡착등온식을 유도하였다. 유도된 흡착등온식에는 monolayer capacity를 나타내는 vm, 제이층 이상의 층에 대한 분자분배함수와 첫째층 분자의 그것간의 비를 나타내는 q/q1 및 흡착된 분자들의 쌓이는 양상을 나타내는 n이란 3개의 조절가능한 파라미터가 들어있다. 유도된 흡착등온식을 argon이 "Carbolac" carbon 상에 흡착되는 경우와 nitrogen이 Linde silica 상에 흡착되는 경우에 적용시켜 보면 p/p0가 0.8에 이를때까지 이론치와 실험치가 잘 잉ㄹ치함을 볼 수 있다. 이 두 경우에 있어서 n = 3이라 놓으면 이론치와 실험치가 가장 잘 일치하므로 이로부터 흡착된 분자들이 아마도 밀집방식으로 쌓이게 되는 것이라 결론지울 수 있다.

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; vm (monolayer capacity), q/q1 (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/p0 = 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.

353 - 361
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