(35)

j(x) – функция распределения центров по величине x. Величину x называют показателем десорбируемости. Установлено, что изотерме Фрейндлиха отвечает функция j(x) (36)

(36)

а логарифмической изотерме адсорбции – функция j(x) в виде константы

j(x) = const (37)

Количество центров, находящихся в интервале значений от x0 до x, определяют интегрированием выражения (35)

(38)

(39)

Если скорость лимитирующей стадии

Равна

на центрах одного сорта, то на неоднородной поверхности суммарная скорость

(40)

где величины , а для записи используют уравнение Бренстеда (), связывающее константы скорости стадии с константами её равновесия.

Для механизма (41)

(41)

величина скорости реакции на центрах одного сорта

(42)

Запишем для kj выражения , и где . После интегрирования получим уравнение

(43)

которое, как легко видеть, сильно отличается от уравнения (42)

В качестве примера кинетики промышленного процесса на неоднородной поверхности приведем знаменитое уравнение синтеза аммиака (М. И. Темкин) на железном катализаторе, которое описывает процесс синтеза NH3 в очень широком интервале давлений (1 – 70 атм.).

(44)

где m = 0,5 для железного катализатора, k+/k– = K – константа равновесия итогового уравнения.

При выводе уравнения принимаем, что поверхность катализатора неоднородна в отношении адсорбции N2 (логарифмическая изотерма), и что диссоциация N2 до атомарного состояния является лимитирующей стадией процесса

Z+N2ZN2

ZN2+Z2ZN

2ZN+H22ZNH

ZNH+H2Z+NH3,

протекающего по итоговому уравнению:

N2+3H22NH3