Global non-ideality effects in adsorption of organic substances from dilute aqueous solutions on activated carbon

Summary

A method for the quantitative estimation of the global non-ideality of the adsorption of weak organic electrolytes on activated carbon from dilute aqueous solutions is presented. The method is based on the analysis of aGraham plot which reflects the adsorption isotherm deviations from ideality. Averaging these deviations over the whole range of adsorption, one gets a single value representing the global non-ideality of a system. The method also allows to estimate the contributions of heterogeneity and interactions in the adsorbed phase to the global non-ideality effect. The theoretical considerations are illustrated by some model calculations. The usefulness of the method is tested for experimental data of benzoic and salicyclic acid adsorption over a wide range ofpH and concentrations.

Zusammenfassung

Es wird eine Methode zur quantitativen Abschätzung der globalen Nicht-Idealität für die Adsorption schwacher organischer Elektrolyte aus verdünnten wässerigen Lösungen an Aktivkohle vorgestellt. Diese Methode basiert auf der Analyse der bekanntenGraham-Abhängigkeit, die die Abweichung der Adsorptionsisotherme von der Idealität zeigt. Bei Errechnung des Durchschnittwertes dieser Abweichung über den ganzen Asorptionsbereich erhält man einen Wert, der die globale Nicht-Idealität für ein Adsorptionssystem charakterisiert. Die Methode erlaubt auch, den Beitrag der Heterogenität und der Wechselwirkungen in der Adsorptionsphase zum globalen Effekt der Nicht-Idealität abzuschätzen. Die theoretischen Erörterungen werden an Hand von Modellberechnungen illustriert. Die Nutzbarkeit der Methode wurde mit experimentellen Daten der Benzoe- und Salicylsäureadsorption in einem weiten Bereich vonpH und Konzentration getestet.