PARTIE A
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A. 3. 10. 1. Isotherme de Langmuir (1916)
Langmuir fit une étude détaillée de l’adsorption des divers gaz sur des surfaces
métalliques, ce qui lui valut le prix Nobel (Logan S., 1998). A température constante,
Langmuir a montré que le volume du gaz adsorbé augmentait en fonction de sa pression
jusqu’à tendre vers une limite correspondant à une valeur maximum V m . L’isotherme de
Langmuir répond à la relation (Frémaux B., 1998) :
𝒒𝒆
𝒆
𝒆
(7)
Où, Q
0
max : représente la capacité maximale d’adsorption ; Kl : constante d’équilibre, égale
au rapport des vitesses d’adsorption et de désorption.
Cette équation peut être linéarisée sous la forme suivante :
𝒆
𝒒 𝒆
=
𝒆
(8)
Ce modèle fait les hypothèses suivantes (Langmuir I., 1918 ; Duong D-D., 1998):
- La surface de l’adsorbant comportait un nombre déterminé et constant de sites
d’adsorption, la surface est homogène (c-à-d que tous les sites sont équivalents) (Fripiat
J. et al., 1971).
- L’adsorption peut avoir lieu lorsqu’une molécule du gaz rencontre un site libre avec un
coefficient d’adhérence indépendant de la proportion des sites déjà occupés (Logan S.,
1998).
- La probabilité de désorption d’une molécule adsorbée est également indépendante de la
proportion des sites déjà occupés (Logan S., 1998).
A. 3. 10. 2. Isotherme de Freundlich (1906)
Le modèle de Freundlich (1906) est fréquemment utilisé pour décrire l’adsorption sur une
surface hétérogène. Il est donné par l’équation suivante :
𝒒 𝒆
𝒆
(9)
Où, q e : la quantité du soluté adsorbée par unité de masse de l’adsorbant à l’équilibre. K F :
constante de Freundlich associée à la capacité d’adsorption. n : paramètre énergétique de
Freundlich, c-à-d l’affinité du soluté vis-à-vis de l’adsorbant. C e : concentration de
l’adsorbat à l’équilibre dans la phase liquide.
La linéarisation de l’isotherme de Freundlich est obtenue par représentation des données en
coordonnées logarithmiques selon :
ln qe = ln K F + n ln Ce
(10)