جذب چند جزئی در جاذب های نانوساختار: ارزیابی مدل IAST در سیستم های غیرایده آل تحت تأثیر برهم کنش بین مولکولی

مدل IAST به عنوان یکی از پرکاربردترین روش های پیش بینی اطلاعات تعادلی در فرایند جذب سطحی چند جزئی شناخته می گردد. در این مقاله میزان دقت مدل LAST در پیش بینی نتایج تعادلی مخلوط های مختلف به هنگام اهمیت یافتن عامل برهم کنش بین مولکولی در فرایند جذب سطحی (برهم کنش بین مولکول های جذب شده)، م ورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر عامل برهم کنش بین مولکولی بر عملکرد مدل IAST در سه زمینه و بر روی 12 سیستم جذب چند جزئی، مورد مطالعه قرار گرفته است. این سه زمینه عبارتند از: وجود اختلاف میان اندازه ذرات جذب شونده، کاربرد فرایند جذب سطحی در فشارهای بالا و افزایش تعداد مواد جذب شونده در سیستم جذب (تبدیل سیستم جذب دوجزئی به سه جزئی و بیشتر). نتایج بررسی های انجام شده نشان داد که با افزایش اختلاف میان اندازه ذرات جذب شونده، میزان خطای مدل IAST نیز به شدت افزایش می یابد. به عنوان نمونه، میزان خطای این مدل برای گاز متان در فرایند جذب دو مخلوط متان- اتان بوتان بر روی جاذب سیلیکالیت در شرایط یکسان دمایی و فشاری، به ترتیب برابر 24 و 51 درصد می باشد. نتایج بررسی های صورت گرفته بر روی سه سیستم مختلف از جمله متان- ا تان و متان- دی اکسید کربن بر روی جاذب GCB نشان داد که مقدار خطای روش IAST با افزایش فشار سیستم دارای روند صعودی می باشد و در نتیجه اطلاعات ارائه شده از این مدل در محدوده فشارهای عملیاتی بالا، رضایت بخش نمی باشد. افزایش تعداد مواد موجود در سیستم جذب سطحی نیز موجب افزایش تأثیر عامل برهم کنش بین مولکولی در یک سیستم جذب مخلوط های سه جزئی، بیشتر از خطای آن برای مخلوط های دو جزئی (متشکل از همان سه ماده) می باشد. همچنین بررسی های انجام شده بر روی سه مخلوط دوجزئی نشان داد که نتایج حاصل از به کارگیری دوایزوترم تاث و لانگمویر در ساختار روش IAST، دارای تفاوت قابل توجهی نبوده و در نتیجه استفاده از روش IAST-Langmuir با توجه به روند تحلیل ساده تر، مناسب می باشد.

Keywords:

جذب سطحی , ایزوترم های چند جزئی , مدل LAST , مخلوط های غیره ایده ال , برهم کنش بین مولکولی