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modèle d'adsorption De Wikipédia, l'encyclopédie libre
L’isotherme de Freundlich est une équation d’adsorption établie empiriquement par Herbert Freundlich en 1909. Initialement développée pour l'adsorption de gaz sur un adsorbant solide, elle peut être appliquée à une adsorption en solution. L'isotherme de Freundlich, par sa simplicité, est une isotherme populaire, tout comme l'isotherme de Langmuir. Leurs applications diffèrent cependant, car elles ne sont pas destinées aux mêmes types d'adsorption.
L'isotherme de Freundlich, tout comme son nom l'indique, est valide pour une température fixée. Elle établit qu'à l'équilibre chimique :
avec :
En solution, l'isotherme de Freundlich devient :
avec la concentration en adsorbat dans le milieu, et en notant le rapport des masses par la grandeur adimensionnelle .
Contrairement à l'isotherme de Langmuir, qui suppose une absorption mono-couche sur une surface homogène et uniforme, l'isotherme de Freundlich s'applique à des adsorptions multi-couche sur des surfaces hétérogènes.
Pour choisir l'isotherme s'appliquant le mieux à la situation étudiée, il est courant que les expérimentateurs se basent sur la meilleure corrélation entre loi et données, par exemple avec le coefficient de corrélation. Pourtant, pour effectuer un choix entre les isothermes, c'est l'enthalpie de réaction qui devrait trancher : une indépendante du nombre de sites occupés indique une surface homogène[2], tandis qu'une qui varie avec l'occupation des sites indique une surface inhomogène[3] et recommande donc l'emploi de l'isotherme de Freundlich.
L'isotherme de Freundlich en phase gazeuse ne prend pas en compte le phénomène de saturation de l'adsorbant. Ainsi, à hautes pressions, la quantité d'adsorbat que peut emmagasiner l'adsorbant ne dépend plus de la pression, car l'adsorbant est déjà saturé. Il faut alors considérer que dans l'isotherme, pour amoindrir la dépendance en pression.
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