Modelos matemáticos
Se ha intentado en muchas ocasiones desarrollar ecuaciones o modelos matemáticos
que se ajusten a las distintas isotermas experimentales. Las ecuaciones que se usan más frecuentemente son las propuestas por Langmuir, Freundlich y Brunauer-Emmet y Teller.
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Es una de las ecuaciones más conocidas y mejor fundamentadas. Se admite generalmente para la quimisorción y para la adsorción física a presiones bajas y temperaturas moderadamente altas. Su ecuación general es:
donde Q es la constante relacionada con los lugares ocupados y libres en la superficie del adsorbente.
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Se usa para presiones bajas. Expresa la relación entre la concentración en el carbón y la concentración en la solución. Su ecuación general viene dada por:
donde n es una constante adimensional que depende de la temperatura.
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Su ecuación describe muy satisfactoriamente los distintos tipos de isotermas encontradas experimentalmente. La superficie que le corresponde a un gramo de adsorbente (superficie específica) puede encontrarse así:
donde S = superficie específica (m2/gr)
am = capacidad de monocapa (mol/gr)
Wm = superficie que ocupa una molécula en la superficie (angstroms2) NA = número de Avogadro = 6.023·1023 mol-1
Se puede usar la isoterma de cualquier sustancia para determinar la superficie específica si se conoce la superficie que ocupa la molécula del adsorbato en un adsorbente dado.