Izoterma FG

Izoterma FG czyli izoterma Fowlera i Guggenheima (formalnie identyczna z izotermą Frumkina) dotyczy monowarstwowej zlokalizowanej adsorpcji fizycznej z uwzględnieniem tzw. oddziaływań bocznych, czyli oddziaływań pomiędzy zaadsorbowanymi cząsteczkami adsorbatu.

Oddziaływania boczne w modelu FG mają charakter dyspersyjny i niespecyficzny i są uśredniane poprzez tzw. model średniego pola (ang. mean field approximation). Izoterma Langmuira stanowi przypadek szczególny izotermy FG gdy zaniedbuje się oddziaływania boczne.

Izoterma FG ma postać:

$\theta (p)=\frac{Kp\exp (\alpha \theta )}{1+Kp\exp (\alpha \theta )}$

gdzie:

• θ – pokrycie powierzchni (musi być znana pojemność monowarstwy)
• exp(αθ) – człon związany z oddziaływaniami bocznymi (α – parametr)

W wielu zastosowaniach wygodniejsza może okazać się inna postać izotermy Fowlera-Guggenheima:

$p=\frac{1}{K}\frac{\theta }{1-\theta }\exp (-\alpha \theta )$

Określenie parametru oddziaływań α oraz stałej równowagi adsorpcji K na podstawie danych doświadczalnych jest łatwe w innej postaci:

$[\ln \left(\frac{\theta }{1-\theta }\right)-\ln p]=\alpha \theta +\ln K$

W przypadku oddziaływań o charakterze specyficznym jak tworzenie asocjatów, należy użyć izotermy Kisielewa. W przypadku konieczności uwzględnienia zjawiska adsorpcji wielowarstwowej należy wykorzystać równanie izotermy opisujące tworzenie wielowarstwy, jak np. izoterma BET. Jeżeli powierzchnia adsorbentu nie jest idealna, wówczas należy uwzględnić jej niejednorodność energetyczną. W przypadku adsorpcji w mikroporach izoterma FG nie powinna być stosowana.