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Abstract

A general equation for gas adsorption isotherms in microporous adsorbents is derived on the basis of the molecular chemical potentials of the gas and adsorbed phases and the theory of volume filling of the adsorption space by adsorbate molecules. Both adsorbate-absorbate and adsorbate-adsorbent interactions are considered in computing the molecular free energy of adsorption.

The equation is applied to the calculation of isotherms of noble gases on molecular sieves type 4A and 5A in the range 77.4°K to 333°K, 0.001 mm Hg to 40 atmospheres. Comparison of the calculated isotherms and experimental data shows that the adsorption equation can be used over a wide range, but requires interpolation over a short intermediate region of adsorbate concentrations. An important feature of this equation is that it reduces to Henry's law at low adsorption concentrations.

On met au point une équation générale pour les isothermes d'adsorption de gaz dans des adsorbants microporeux en se basant sur les potentiels chimiques moléculaires des gaz et des phases adsorbées et sur la théorie de remplissage du volume de l'espace d'adsorption par les molécules de l'adsorbat. On considère à la fois les réactions mutuelles entre l'adsorbat et l'adsorbat et entre l'adsorbat et l'adsorbant, en calculant l'énergie moléculaire libre d'adsorption.

On applique la dite équation au calcul des isothermes de gaz rares en se servant de tamis moléculaires des genres 4A et 5A entre des temperatures de 77.4°K à 333°K et entre des atmosphères de 0.001 mm Hg à 40 atmosphères. Une comparaison entre les isothermes calculés et les résultats expérimentaux indique qu'on peut utiliser l'équation d'adsorption sur une grande échelle, mais qu'il faut faire une interpolation dans une faible région intermédiaire des concentrations de l'adsorbat. Une caractéristique importante de l'équation en question est qu'elle ramène à la loi d'Henry pour de faibles concentrations adsorbées.