Adsorpce (A %)
a) Paralelní metoda
Procento adsorpce se vypočte pro každou zkušební nádobu (i) pro každý čas
(t )
i
podle následující rovnice:
ads
m (t ) . 100
p i 3)
A = --------------- (%) (1)
t m
i 0
Veličiny v této rovnici lze vyčíslit takto:
m = C . V (μg) (2)
0 0 0
ads ads
m (t ) = m - C (t ) . V (μg) (3)
p i 0 vod i 0
kde:
A = procento adsorpce (%) v čase t
t i
i
ads
m (t ) = množství zkoušené látky na půdě v čase
p i t , kdy je prováděna analýza (μg)
i
m = množství zkoušené látky v nádobě na začátku
0 zkoušky (μg)
C = počáteční hmotnostní koncentrace zkušebního
0 roztoku v kontaktu s půdou
-3
(μg . cm )
ads
C (t ) = hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi v čase
vod i t , kdy je prováděna analýza,
i
-3
(μg . cm ). Tato koncentrace se stanoví analyticky
a koriguje se na hodnoty ze slepých pokusů
V = počáteční objem zkušebního roztoku v kontaktu
0 -3
s půdou (cm ).
Hodnoty adsorpčního procenta
ads
A nebo C (t )
t vod i
i
se vynesou proti času a zjistí se doba, po níž se ustavila sorpční rovnováha. Příklady takových křivek jsou uvedeny na obrázcích 1 a 2.
Obrázek 1 - Křivka ustavování adsorpční rovnováhy
Obrázek - Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi na čase
Závislost hmotnostní koncentrace látky ve vodné fázi
(C ) na čase
vod
------------------------------------------------------------------
3) Rovnice je použitelná jak pro přímou, tak pro nepřímou metodu. Všechny ostatní metody jsou použitelné pouze pro nepřímou metodu.
b) Sériová metoda
V následujících rovnicích je zohledněno, že se při studii adsorpce provádějí měření zkoušené látky v malých podílech vodné fáze v určitých časových intervalech.
- Pro každý časový interval se množství látky adsorbované na půdě vypočte takto:
- pro první časový interval Δt = t - t
1 1 0
V
ads ads 0
m (Δt ) = m - m (t ) . (----) (4)
p 1 0 m 1 A
v
a
- pro druhý časový interval Δt = t - t
2 2 1
A
V V - v
ads ads 0 ads 0 a
m (Δt ) = m (t ) . (----) - m (t ) . (-------) (5)
p 2 m 1 A m 2 A
v v
a a
- pro třetí interval Δt = t - t
3 3 2
A A
V - v v - 2 . v
ads ads 0 a ads 0 a
m (Δt ) = m (t ) . (-------) - m (t ) . (-----------) (6)
p 3 m 2 A m 3 A
v v
a a
- pro n-tý časový interval Δt = t - t
n n n-1
A A
V - (n - 2) . v v - (n - 1) . v
ads ads 0 a ads 0 a
m (Δt ) = m (t ) . (-----------------) - m (t ) . (-----------------) (7)
p n m n-1 A m n A
v v
a a
- Procento adsorpce v každém časovém intervalu
A
Δt
i
se vypočte z následující rovnice:
ads
m (Δt )
p i
A = ---------- . 100 (%) (8) 4)
Δt m
i 0
zatímco procento adsorpce
(A ) v čase t
t i
i
je dáno rovnicí:
Δt
i ads
∑ m (j)
j = Δt p
i
A = -------------- . 100 (%) (9) 4)
t m
i 0
Hodnoty procenta adsorpce
A nebo A
t Δt
i i
(podle potřeb studie) se vynesou proti času a stanoví se doba, po níž se ustavila sorpční rovnováha.
- V čase ustavení rovnováhy
t :
eq
- je množství zkoušené látky adsorbované na půdě:
ads n ads
m (eq) = ∑ m (Δt ) (10) 4)
p Δt = 1 p i
i
- množství zkoušené látky v roztoku:
ads n ads
m (eq) = m - ∑ m (Δt ) (11) 4)
p 0 Δt = 1 p i
i
- a procento adsorpce v rovnováze:
ads
m (eq)
p
A = --------- . 100 (%) (12) 4)
eq m
0
------------------------------------------------------------------
4) Rovnice je použitelná jak pro přímou, tak pro nepřímou metodu. Všechny ostatní metody jsou použitelné pouze pro nepřímou metodu
Výše uvedené veličiny jsou definovány takto:
ads ads ads
m (Δt ), m (Δt ), ..., m (Δt )
p 1 p 2 p n
= množství látky adsorbované na půdě za časový interval
Δt , Δt , ..., Δt , (μg)
1 2 n
ads ads ads
m (t ), m (t ), ..., m (t )
m 1 m 2 m n
= množství látky naměřené v podílu
A
(v ) v okamžiku t , t , ..., t , (μg)
a 1 2 n
ads
m (eq) = množství zkoušené látky adsorbované na půdě
p v adsorpční rovnováze, (μg)
ads
m (eq) = množství zkoušené látky v roztoku v adsorpční
vod rovnováze, (μg)
A
v = objem podílu, ve kterém je látka stanovována,
a 3
(cm )
A = procento adsorpce odpovídající časovému intervalu
Δt Δt , (%)
i i
A = procento adsorpce v adsorpční rovnováze
eq