Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Робота № 8/1. Визначення питомої поверхні твердого тіла за адсорбцією з розчину




ФІЗИКО-ХІМІЯ ПОВЕРХНЕВИХ ЯВИЩ

Поверхневі явища на межі поділу тверде тіло - газ. Мономолекулярна адсорбція газів на однорідній поверхні, рівняння Ленгмюра. Константа адсорбції, ентальпія та ентропія адсорбції. Полімолекулярна адсорбція на однорідній поверхні, теорія БЕТ (Брунауера - Еммета - Теллера).

Термодинаміка адсорбції на неоднорідній поверхні, причини неоднорідності поверхні.

Кінетика адсорбції та десорбції газів на однорідних поверхнях. Енергія активації адсорбції - десорбції.

Співвідношення лінійності в адсорбції. Кінетика адсорбції на неоднорідних поверхнях.

Література: [1-7, 19].

 

 

Мета роботи. Вивчити адсорбцію СН3СООН з водних розчинів на активованому вугіллі та обчислити питому поверхню адсорбенту.

Методика роботи. Адсорбцію на межі поділу тверде тіло - розчин визначають за зміною концентрації оцтової кислоти при титруванні лугом у присутності фенолфталеїну.Залежність молекулярної рівноважної адсорбції із розчину на твердому тілі від концентраціі адсорбату характеризується звичайною ізотермою адсорбції і для достатньо розведених розчинів описується за допомогою рівняння Ленгмюра

, (1)

яке може бути приведено до лінійної форми

. (2)

Порядок роботи. Готують по 100 мл розчинів оцтової кислоти у воді різної концентрації - 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3 моль/л. Далі в колби з притертими корками відбирають по 50 мл кожного розчину, додають туди активоване вугілля, попередньо зважене на технічних терезах (по 1 г). Колби щільно закривають та струшують протягом 45 хв для встановлення рівноваги між адсорбційним шаром та об'ємом розчину. 50 мл розчинів, що залишилися, використовують для встановлення їх точної концентрації триразовим титруванням 10 мл розчину 0,05 моль/л NaOH у присутності фенолфталеїну. Після встановлення адсорбційної рівноваги в колбах вугілля відокремлюють від розчину, а концентрацію останнього визначають вказаним вище способом.

Кількість речовини а, молекулярно адсорбованої адсорбентом з розчину, обчислюють за рівнянням

, моль/г, (3)

де С0 та Ср - початкова та рівноважна концентрації адсорбату, моль/л; Vр - об'єм розчину, з якого відбувається адсорбція; g -наважка вугілля, г.

Якщо для титрування 0,05 моль/л NaOH відібрано по 10 мл розчинів оцтової кислоти, тоді

, моль/г, (4)

де V0 та Vр - середній об'єм лугу, витраченого на титрування розчинів до та після адсорбції, мл. Дані дослідження заносять в таблицю.

V0, мл Vр, мл C0, моль/л Cр, моль/л а, моль/л Cр/а, г/моль
             

 

Будують графіки в координатах та . З останнього графіка визначають аµ, моль/г - кількість адсорбату, що вкриває 1 г адсорбенту моношаром. Питома поверхня твердого тіла розраховується за рівнянням

, (5)

де аµ - ємкість моношару, що визначається графічно, моль/г; NA - число Авогадро 6,02·1023 моль-1; w - посадочна площина однієї молекули СН3СООН, см2.

Посадочна площина молекули адсорбату розраховується із значення мольного об'єму

, (6)

де М - молярна маса оцтової кислоти (60 г/моль); r - густина оцтової кислоти (1,0491 г/см3).

Остаточно маємо

(7)

або після підстановки числових значень Sпит = 1,25·105аµ, м2/г.

Використовуючи визначене експериментально значення аµ, моль/г, обраховують питому поверхню вугілля за величиною адсорбції на ньому оцтової кислоти із розчину.

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-24; Просмотров: 389; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.