Исследование молекулярной адсорбции растворённого вещества из растворов на активированном угле. Определение равновесной концентрации уксусной кислоты

Страницы работы

Содержание работы

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский  Государственный  Горный институт им. Г.В.Плеханова


(технический университет)

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Отчёт по лабораторной работе № 1.

По дисциплине:                                    Физическая химия                                                        л

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:   Исследование молекулярной адсорбции растворённого вещества из растворов на активированном угле.

Выполнил:    студент        гр. ОП-03         ______________                       / /

                                                                                                                      (подпись)                                                        (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель:      доцент                ______________                     / /

                                            (должность)                                   (подпись)                                                          (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2006 г.

Цель работы:

ü  применяя статический метод, исследовать влияние концентрации растворов на удельную адсорбцию слабой кислоты активированным углём;

ü  используя полученные экспериментальные данные, построить изотерму адсорбции, проверить применимость к ней уравнений изотерм адсорбций Фрейндлиха и Ленгмюра, а также найти постоянную этих уравнений;

ü  оценить удельную поверхность активированного угля.

Полученные экспериментальные данные и их обработка.

1.  Определение точной концентрации С0 исходного раствора уксусной кислоты титрованием её аликвоты в 5 мл 0,1н. раствора гидроксида натрия в присутствии 3 – 5 капель спиртового раствора фенолфтолеина.

         

2.  Определение равновесной концентрации уксусной кислоты.

Номер раствора (колбы)

Объём аликвоты Vа, мл

Эквивалентный объём щёлочи VNaOH, мл

Равновесная концентрация кислоты С, моль/л

1

5

14,0

0,28

2

5

8

0,16

3

5

3,2

0,064

4

5

1,6

0,032

3.  Вычисление убыли концентрации кислоты в каждом растворе  и количества адсорбированного вещества по формуле , где g – навеска адсорбента (g=3г), г; V – объём раствора, см3.

Концентрация раствора, моль/л

Убыль концентрации кислоты, моль/л

m, моль/кг

С/m

lgC

lgm

1/С

1/m

исходная

равновесная

1

0,4172

0,28

0,1372

2,28

0,12

-0,55284

0,359203

3,57

0,44

2

0,2086

0,16

0,0486

0,81

0,19

-0,79588

-0,09151

6,25

1,23

3

0,1043

0,064

0,0403

0,67

0,09

-1,19382

-0,17285

15,63

1,49

4

0,0521

0,032

0,0201

0,335

0,09

-1,49485

-0,47496

31,25

2,99

4.  Изотерма адсорбции в координатах m=f(C). Закон Генри (“область Генри”).

Удельная адсорбция увеличивается с ростом концентрации раствора, а в бесконечно разбавленных растворах  данная зависимость носит прямолинейный характер (“область Генри”), и адсорбция подчиняется закону Генри m=KC. Таким образом можно вычислить константу Генри:

5.  Изотерма адсорбции в координатах lgm=f(lgC). Уравнение Фрейндлиха.

Проверка применимости уравнения Фрейндлиха m=aC1/n и определение его постоянных:

 уравнение Фрейндлиха не применимо, так как результаты опытов не согласуются с результатами, полученными при расчёте.

6.  Изотерма адсорбции в координатах С/m=f(C). Уравнение Ленгмюра.

Проверка применимости уравнения Ленгмюра  (где  - предельная адсорбция) и определение его постоянных:

 уравнение Ленгмюра применимо отклонения обусловлены погрешностью измерения.

7.  Удельная поверхность активированного угля:

, где  - число Авогадро, 1/моль;  - площадь поперечного сечения молекулы адсорбента, равная для карбоновых кислот примерно 20,5*10-20м2.

Вывод: опыт показал, что полученные данные не применимы для  уравнения Фрейндлиха, но в принципе применимы для уравненияия Ленгмюра. Тогда, определив предельную адсорбцию, можно приближённо оценить удельную поверхность активированного угля, применяемого в качестве адсорбента.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
268 Kb
Скачали:
0