sorptioisotermeillä

Sorptioisotermit ovat graafisia esityksiä, jotka kuvaavat aineen (adsorbaatin) määrää, joka on sitoutunut kiinteän aineen (adsorbentin) pintaan tietyllä lämpötilassa eri höyrynpaineissa tai konsentraatioissa. Ne ovat keskeisiä ymmärrettäessä fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja, joissa aineet sitoutuvat pintaan, kuten katalyysissä, kromatografiassa ja materiaalitekniikassa. Yleisimmin sorptioisotermit esitetään graafina, jossa x-akselilla on tasapainohöyrynpaine tai liuoskonsentraatio ja y-akselilla on adsorboituneen aineen määrä.

Isotermien muoto kertoo paljon adsorptiomekanismista. Brunauerin, Emmett ja Tellerin (BET) luokitus tunnistaa useita isotermityyppejä. Tyyppi I kuvaa tyypillisesti monomolekulaarista adsorptiota, jossa pinta täyttyy yhden molekyylikerroksen verran. Tyyppi II ja III viittaavat polymolekulaariseen adsorptioon, jossa muodostuu useita molekyylikerroksia. Tyyppi IV ja V liittyvät kapillaarikondensaatioon huokoisissa materiaaleissa, ja tyyppi VI kuvaa tasapainon saavuttamista useiden molekyylikerrosten muodostuessa.

Sorptioisotermien määrittäminen vaatii kokeellisia mittauksia, joissa mitataan adsorboituneen aineen määrää eri paineissa tai konsentraatioissa vakion lämpötilassa. Näistä tiedoista voidaan laskea useita tärkeitä parametreja, kuten pinta-alaa ja huokosjakautumaa. Sorptioisotermit ovat välttämättömiä materiaalien ominaisuuksien karakterisoinnissa ja adsorptiomallien kehittämisessä.