2.2动力学方程及参数 为全面研究叶绿素铜钠盐在羊毛纤维上的染色 动力学特征,找到最适合描述此染色过程的动力学 模型,本文选用2种动力学模型对叶绿素铜钠盐染色毛织物在不同时刻不同温度的吸光度、上染百分 率及每克织物上的染料量数据进行拟合。
2.2.1准一级动力学方程 如果染料在纤维上的吸附量Q 随时间T的变化曲线呈指数形式,即表明其具有一级吸附动力学 特征,则可采用Lagergren一级动力学吸附方程 来计算其吸附速率,即:式中:Q 为吸附平衡时纤维上叶绿素铜钠盐的含量 (mg/g);Q 为时间 时纤维上叶绿素铜钠盐的含 量(mg/g);k 1为一级动力学反应速率常数 (min-1 )。式(5)通过积分后将临界条件T:0时, Q t=0时和T=t时,Qt =Qe 代入,简化得到: ln(Qe 一Qt )=lnQe 一k 1T (5) 式(5)中以In(Qe 一Qt )为因变量, 为自变量作图, 可得到一条直线,并计算出反应速率常数k 。如果 吸附在一种界面上进行,大多数实验遵循准一级动 力学模式。如果实验结果不符合式(5),说明这个 过程不符合一级动力学方程。用式(5)进行线性拟 合得到叶绿素铜钠盐对羊毛织物吸附的准一级动力 学模拟曲线,如图3所示。由图3可以明显看出拟 合情况不理想,而表3叶绿素铜钠盐不同温度下在 羊毛织物上吸附准一级动力学模式线性拟合曲线的 R 值表明,回归系数R 值过小,这些结果均说明准 一级动力学模型不能准确描述叶绿素铜钠盐在染羊 毛纤维上的染色动力学。
2.2.2准二级动力学方程 准二级动力学模型基于吸附速率由纤维表面未 被占有的吸附空位数目的平方值决定的假设,其公 式为:
式中:Q。为吸附平衡时纤维上叶绿素铜钠盐的含量(mg/g);Q 为时间t时纤维上叶绿素铜钠盐的含量 (mg/g);k:为二级动力学反应速率常数 (g/mg·min)。由式(6)通过积分后将临界条件T: 0,Q =0和T=t时,Q =Q 代入,简化得到