对BET方程中C的探讨

doi:10.3866/PKU.DXHX202104049

大学化学 >> 2022, Vol. 37 >> Issue (1): 2104049.doi: 10.3866/PKU.DXHX202104049

对BET方程中C的探讨

张伟庆, 黄滨, 胡谷平()

中山大学化学学院, 广州 510275

收稿日期:2021-04-23 录用日期:2021-07-02 发布日期:2021-07-12
通讯作者: 胡谷平 E-mail:huguping@msil.sysu.edu.cn
作者简介:胡谷平，Email: huguping@msil.sysu.edu.cn

Discussion on C in BET Equation

Weiqing Zhang, Bin Huang, Guping Hu()

School of Chemistry, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China

Received:2021-04-23 Accepted:2021-07-02 Published:2021-07-12
Contact: Guping Hu E-mail:huguping@msil.sysu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

从动力学和统计热力学角度介绍了BET方程中C的物理意义，分析了C的大小对吸附等温线形状的影响，推导了吸附等温线上拐点、B点位置和C大小的关系以及达到单程吸附量时C与相对压力、覆盖表面分数的关系。文章用数学方法介绍了保证C为正值的方法，解释了数据分析中的一个常见现象，还从BET方程的数学形式及物理意义探讨了C的下限。

关键词: BET方程, 吸附等温线, 拐点

Abstract:

In this paper, the physical meaning of C in BET equation is introduced from the view of kinetics and statistical thermodynamics. The influence of the size of C on the shape of adsorption isotherm is analyzed. The relationship between the inflection point, the position of B point and the size of C on the adsorption isotherm is deduced, and the relationship between C and relative pressure, the fraction of covered surface when the adsorption capacity reaches one-way, is also deduced. This paper introduces the method to ensure the positive value of C by mathematical method, explains a common phenomenon in data analysis, and discusses the lower limit of C from the mathematical form and physical meaning of BET equation.

Key words: BET equation, Adsorption isotherm, Inflection point

张伟庆, 黄滨, 胡谷平. 对BET方程中C的探讨[J]. 大学化学, 2022, 37(1): 2104049.

Weiqing Zhang, Bin Huang, Guping Hu. Discussion on C in BET Equation[J]. University Chemistry, 2022, 37(1): 2104049.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202104049

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2022/V37/I1/2104049

图/表 4

表1

表2

表3

表4

参考文献 14

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p/p₀	C = 50	C = 300	C = 1000
0.005	0.799	0.399	0.166
0.05	0.275	0.060	0.019
0.25	0.057	0.010	0.003

p/p₀	C = 50	C = 300	C = 1000
0.005	1.252	2.506	6.024
0.05	3.636	16.67	52.63
0.25	17.54	100.0	333.3

拐点计算式	0 < C < 1	C = 1	1 < C < 2	C = 2	C > 2
$ \frac{V}{{{V_{\rm{m}}}}} = \frac{1}{C}[{(C - 1)^{\frac{1}{3}}}) + 1][{(C - 1)^{\frac{2}{3}}} - 1] $	正值	数学无意义	负值	0	$ 0 < \frac{p}{{{p_{{0}}}}} < 1 $
$ \frac{V}{{{V_{\rm{m}}}}} = \frac{1}{C}[{(C - 1)^{\frac{1}{3}}}) + 1][{(C - 1)^{\frac{2}{3}}} - 1] $	负值	负值	正值	0	正值

C取值区间	?(p/p₀) = (p/p₀)_B点 ? (p/p₀)_拐点	B点与拐点在等温线上的相邻关系
2 < C < 9	?(p/p₀) > 0	B点在右侧、拐点在左侧
C = 9	?(p/p₀) = 0	B点与拐点重合(p/p₀)_B点= (p/p₀)_拐点= 0.25
C > 9	?(p/p₀) < 0	B点在左侧、拐点在右侧

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