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d'adsorption, qui peuvent généralement être classées comme modèles de réaction d'adsorption et
modèles de diffusion d'adsorption.
Les deux modèles sont appliqués pour décrire le processus de la cinétique d’adsorption.
Cependant, ils sont de nature très différente.
Les modèles de diffusion par adsorption sont toujours construits sur la base de trois étapes
consécutives (Lazaridis & Asouhidou, 2003) :
(1) Diffusion à travers le film liquide entourant les particules d'adsorbant ;
(2) Diffusion dans le liquide contenu dans les pores et /ou le long des parois poreuses ;
(3) Adsorption et désorption entre l'adsorbat et les sites actifs.
Cependant, les modèles de réaction d'adsorption issus de la cinétique de réaction chimique sont
basés sur l'ensemble du processus d'adsorption sans tenir compte des étapes mentionnées ci-dessus
(Qiu, 2009).
II.3.2 Modélisation des isothermes d’adsorption
Au fil des années, une grande variété de modèles d'équilibre d’isothermes (Langmuir, Freundlich,
Redlich– Peterson, Dubinin–Radushkevich, Temkin, Sips, Flory–Huggins and Radke–Prausnitz
isotherm) ont été formulés en termes de trois approches fondamentales (Malek & Farooq, 1996).
La considération cinétique est la première approche à se référer. Par la présente, l'équilibre
d'adsorption est défini comme étant un état d'équilibre dynamique, les taux d'adsorption et de
désorption étant égaux (Langmuir, 1916). Alors que la thermodynamique, étant à la base de la
deuxième approche, peut fournir un cadre pour dériver de nombreuses formes de modèles
d'isothermes d'adsorption (De Boer, 1968 ; Myers & Prausnitz, 1965). La théorie du potentiel, en
tant que troisième approche, transmet généralement l'idée principale dans la génération de la
courbe caractéristique (Dubinin, 1960).
Cependant, une tendance intéressante dans la modélisation d'isotherme est la dérivation dans plus
d'une approche, orientant ainsi vers la différence dans l'interprétation physique des paramètres du
modèle (Ruthven, 1984).
Chaque modèle d'isotherme a sa propre hypothèse :
• L'isotherme de Langmuir est basée sur l'hypothèse qu'un seul site est disponible pour
chaque adsorbat. Le nombre total de sites est limité, et chaque adsorbat a la même affinité
pour chaque site et n'interfère pas avec la liaison des autres adsorbats (Langmuir, 1916).
• L'isotherme de Freundlich est basée sur des sites d'adsorption variables présents sur
l'adsorbant (Tong et al., 2019). Dans ce modèle d'adsorption, la chaleur d'adsorption et les
affinités n'ont pas besoin d'être uniformément réparties (contrairement au modèle
d'isotherme de Langmuir) sur la surface hétérogène. Il y a une baisse exponentielle de
l'énergie d'adsorption avec les sites d'adsorption ultérieurs (Sánchez-Andica et al., 2021).
d'adsorption, qui peuvent généralement être classées comme modèles de réaction d'adsorption et
modèles de diffusion d'adsorption.
Les deux modèles sont appliqués pour décrire le processus de la cinétique d’adsorption.
Cependant, ils sont de nature très différente.
Les modèles de diffusion par adsorption sont toujours construits sur la base de trois étapes
consécutives (Lazaridis & Asouhidou, 2003) :
(1) Diffusion à travers le film liquide entourant les particules d'adsorbant ;
(2) Diffusion dans le liquide contenu dans les pores et /ou le long des parois poreuses ;
(3) Adsorption et désorption entre l'adsorbat et les sites actifs.
Cependant, les modèles de réaction d'adsorption issus de la cinétique de réaction chimique sont
basés sur l'ensemble du processus d'adsorption sans tenir compte des étapes mentionnées ci-dessus
(Qiu, 2009).
II.3.2 Modélisation des isothermes d’adsorption
Au fil des années, une grande variété de modèles d'équilibre d’isothermes (Langmuir, Freundlich,
Redlich– Peterson, Dubinin–Radushkevich, Temkin, Sips, Flory–Huggins and Radke–Prausnitz
isotherm) ont été formulés en termes de trois approches fondamentales (Malek & Farooq, 1996).
La considération cinétique est la première approche à se référer. Par la présente, l'équilibre
d'adsorption est défini comme étant un état d'équilibre dynamique, les taux d'adsorption et de
désorption étant égaux (Langmuir, 1916). Alors que la thermodynamique, étant à la base de la
deuxième approche, peut fournir un cadre pour dériver de nombreuses formes de modèles
d'isothermes d'adsorption (De Boer, 1968 ; Myers & Prausnitz, 1965). La théorie du potentiel, en
tant que troisième approche, transmet généralement l'idée principale dans la génération de la
courbe caractéristique (Dubinin, 1960).
Cependant, une tendance intéressante dans la modélisation d'isotherme est la dérivation dans plus
d'une approche, orientant ainsi vers la différence dans l'interprétation physique des paramètres du
modèle (Ruthven, 1984).
Chaque modèle d'isotherme a sa propre hypothèse :
• L'isotherme de Langmuir est basée sur l'hypothèse qu'un seul site est disponible pour
chaque adsorbat. Le nombre total de sites est limité, et chaque adsorbat a la même affinité
pour chaque site et n'interfère pas avec la liaison des autres adsorbats (Langmuir, 1916).
• L'isotherme de Freundlich est basée sur des sites d'adsorption variables présents sur
l'adsorbant (Tong et al., 2019). Dans ce modèle d'adsorption, la chaleur d'adsorption et les
affinités n'ont pas besoin d'être uniformément réparties (contrairement au modèle
d'isotherme de Langmuir) sur la surface hétérogène. Il y a une baisse exponentielle de
l'énergie d'adsorption avec les sites d'adsorption ultérieurs (Sánchez-Andica et al., 2021).