Площадь, занимаемую молекулой бензола, примите равной 0,49 нм2

Задачи

1. Ниже приведены экспериментальные данные по адсорбции азота на TiO2 (рутиле) при 75 К:

P ·10² Па……….60,94 116,41 169,84 218,65 275,25

А, моль/кг……...0,367 0,417 0,467 0,512 0,567

Постройте график соответствующий линейному уравнению БЭТ. Найдите константы и k. Рассчитайте удельную поверхность адсорбента. Давление насыщенного пара азота при указанной температуре Рs= 78300 Па, площадь,

занимаемая одной молекулой азота S₀ =0,16 нм².

2. Окись углерода адсорбируется на слюде; данные при 90 К представлены ниже. Определите, какой изотерме – Лэнгмюра или Фрейндлиха – лучше соответствуют эти данные? Каково значение К для адсорбционного равновесия? Взяв общую поверхность равной 6200см², рассчитайте площадь, занимаемую каждой адсорбированной молекулой.

V_а, см³……………..0,130 0,150 0,162 0,166 0,175 0,180

Р, мм. рт. cт.………...100 200 300 400 500 600.

3. При измерении адсорбции газообразного азота на активном угле при 194.4К были получены следующие данные:

р ·10^-3, Па……………….1,86 6,12 17,96 33,65 68,89

А ·10³, м³/кг…………..…5,06 14,27 23,61 32,56 40,83

Значения А даны для азота при нормальных условиях.

Рассчитайте, постоянные в уравнение Лэнгмюра и удельную поверхность активированного угля, принимая плотность газообразного азота равной

1,25 кг/м³, а площадь занимаемую одной молекулой азота на поверхности адсорбента, равной 0,16 нм² .

4. При измерении адсорбции азота на активированном угле при 273 К были получены следующие данные:

А,см³/г…………..……0,987 3,04 5,08 7,04 10,31

Р, мм. рт. ст…….……3,93 12,98 22,94 34,01 56,23

Построить график в координатах, в которых происходит спрямление уравнения изотермы Лэнгмюра, и определить константы этого уравнения.

5. Определите константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие данные об адсорбции диоксида углерода на активном угле при 293 К:

Р ·10^-3, Па…………1,00 4,48 10,0 14,4 25,0 45,2

А ·10², кг/кг……….3,23 6,67 9,62 11,72 14,5 17,7.

6. Используя уравнение БЭТ, построить изотерму адсорбции бензола по нижеуказанным данным и рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции бензола (варианты 1-4):

1. P/Ps. ………..0,04 0,08 0,16 0,22 0,27 0,36 0,46

А, моль/кг……....0,348 0,483 0,624 0,724 0,805 0,928 0,13

2. Р/Рs ………... 0,05 0,12 0,19 0,26 0,34 0,44 0,50

А, моль/кг ……. 0,31 0,593 0,795 0,99 1,21 1,525 1,77

3. Р/Рs ……….…0,03 0,07 0,12 0,17 0,24 0,31 0,38

А, моль/кг……... 0,196 0,301 0,373 0,423 0,488 0,52 0,625

4. Р/Рs …………. 0,02 0,05 0,11 0,19 0,25 0,3 0,36

А, моль/кг……....0,104 0,196 0,298 0,387 0,443 0,488 0,55

7. Используя уравнение БЭТ, рассчитайте удельную поверхность адсорбента по данным об адсорбции азота:

А •10³, м³/кг…………..0,71 0,31 0,93 1,09

Р/Рs …………….………0,1 0,2 0,3 0,4.

Площадь занимаемая молекулой азота в плотном монослое, равна 0,16 нм²,

Плотность азота 1,25 кг/м³.

8. При обработке данных по адсорбции азота на графитированной саже при 77 К с помощью графика, соответствующего линейному уравнению БЭТ,

найдено, что тангенс угла наклона прямой составляет 1,5•10³, а отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен 5 единицам (адсорбция выражена в м³ азота на 1 кг адсорбента при нормальных условиях). Рассчитайте удельную поверхность адсорбента, предполагая, что площадь, занимаемая одной молекулой азота, равна 0,16 нм ².

9. Ниже приведены результаты измерения адсорбции газообразного криптона (при 77,5К) на катализаторе:

А ·10³, м³/кг…………1,27 1,5 1,76 1,9 1,98

Р, Па……………..…13,22 23,99 49,13 75,70 91,22.

Значения А для криптона даны при нормальных условиях. Определите константы уравнения БЭТ и удельную поверхность катализатора, принимая, что один атом криптона занимает площадь 0,195нм², Рs=342,6 Па, плотность криптона равна 3,74 кг/м³

10. используя уравнение БЭТ, рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции азота:

Р/Р_S …………...0,0288 0,050 0,110 0,136 0,175 0,200

А, моль/кг……..2,16 2,39 2,86 3,02 3,22 3,33

Дата добавления: 2015-08-31