Adsorption Theories क्या होती हैं?

Adsorption एक surface phenomenon है जिसमें एक gas या liquid के molecules किसी solid surface पर accumulate हो जाते हैं। इसे समझाने के लिए कई theoretical models दिए गए हैं जिन्हें Adsorption Isotherms कहते हैं।

---

🔹 Adsorption के प्रकार

• Physical Adsorption: Weak van der Waals forces के कारण
• Chemical Adsorption: Strong chemical bond formation के कारण

---

🔹 1. Langmuir Adsorption Isotherm

Irving Langmuir ने यह model 1916 में develop किया। यह मानता है कि:

• Adsorption एक monolayer है
• Surface के सभी sites समान हैं
• हर site पर एक ही molecule adsorb हो सकता है

Langmuir Equation:

q = (q_max × b × C) / (1 + b × C)

• q = Adsorbed amount
• C = Concentration (or pressure)
• q_max = Maximum adsorption capacity
• b = Langmuir constant (adsorption affinity)

---

🔹 2. Freundlich Adsorption Isotherm

यह एक empirical model है जो heterogeneous surface और multilayer adsorption को explain करता है।

Equation:

q = K × C^1/n

• K = Adsorption capacity
• n = Heterogeneity factor

Features:

• Monolayer assumption नहीं है
• Low concentration के लिए अच्छा fit देता है

---

🔹 3. BET Theory (Brunauer, Emmett, Teller)

BET theory multilayer adsorption को explain करती है। यह surface area determination में use होती है, खासकर gas adsorption के द्वारा।

BET Equation:

1 / [v((P₀/P) - 1)] = (C - 1)/(v_m × C) × (P/P₀) + 1/(v_m × C)

• v = volume adsorbed
• P/P₀ = relative pressure
• C = BET constant
• v_m = monolayer capacity

Applications:

• Surface area analysis
• Catalyst design
• Porous material characterization

---

🔹 Comparison Table

Model	Type	Assumptions	Best Use
Langmuir	Monolayer	Homogeneous surface	Gases, Simple solids
Freundlich	Empirical	Heterogeneous surface	Low concentrations
BET	Multilayer	Infinite layers	Surface area analysis

---

🔹 निष्कर्ष (Conclusion)

Adsorption theories हमें ये समझने में मदद करती हैं कि molecules solid surfaces पर कैसे adsorb होते हैं और किस प्रकार के materials में किस model का उपयोग किया जाए। Practical applications में model selection adsorption process के behavior और design को optimize करने के लिए आवश्यक होता है।