1. Sposób wykonania obliczeń

Stężenie kwasu octowego przed adsorpcją obliczono ze wzoru:

C₁=C_NaOH*V₁/V_CH3COOH

gdzie:

C_NaOH - stężenie NaOH użytego do miareczkowania, tu: 0,05m.

V₁ - Objętość 0,05 M. NaOH zużyta do zoobojętnienia kwasu przed adsorpcją [cm³]

V_CH3COOH - Objętość kwasu pobrana do miareczkowania [cm³] tu 25 cm³

Stężenie kwasu octowego po adsorpcji obliczono ze wzoru:

C₂=C_NaOH*V₂/V_CH3COOH

gdzie:

C_NaOH - stężenie NaOH użytego do miareczkowania, tu: 0,05m.

V₂ - Objętość 0,05 M. NaOH zużyta do zoobojętnienia kwasu po adsorpcji [cm³]

V_CH3COOH - Objętość kwasu pobrana do miareczkowania [cm³] tu: 25 cm³

Liczba moli kwasu w 50 [cm³] roztworu przed adsorpcją obliczono ze wzoru:

n₁ = V*C₁/1000

gdzie:

V - Objętość roztworu, tu: 50 cm³

C₁ - Stężenia kwasu przed adsorpcją [mol/dm³]

Liczba moli kwasu w 50 [cm³] roztworu po adsorpcji [mol] obliczono ze wzoru:

n₂= V*C₂/1000

gdzie:

V - Objętość roztworu, tu: 50 cm³

C₂ - Stężenia kwasu po adsorpcji [mol/dm³]

Liczba moli kwasu zaadsorbowanych przez 1g węgla aktywnego obliczono ze wzoru:

a= (n₁-n₂)/m [mol/g]

gdzie:

n₁ - Liczba moli kwasu w 50 [cm³] roztworu przed adsorpcją [mol]

n₂ - Liczba moli kwasu w 50 [cm³] roztworu po adsorpcji [mol]

m - Liczba gramów użytego węgla aktywnego na 50 [cm³] kwasu [g]

2. Obliczamy równanie regresji liniowej dla zależności:

1/a = f(1/c)

nr próby	X=1/c	y=1/a	X-X	(X-X)^2	y-y	(y-y)^2	(X-X)(y-y)
1	263,16	1125,556	179,3879	32180,017	230,2956	53036,04	41312,2349
2	96,154	1090,87	12,38385	153,35965	195,6096	38263,1	2422,39876
3	54,348	844	-29,42217	865,66432	-51,26	2627,588	1508,18063
4	38,168	910,7273	-45,60206	2079,548	15,46727	239,2365	-705,339515
5	27,174	886,8421	-56,59609	3203,1171	-8,41789	70,86095	476,419903
6	23,585	513,5714	-60,18509	3622,2456	-381,689	145686,2	22971,9627
SUMA	502,59	5371,566		42103,951		239923	67985,8573
ŚREDNIA	83,77	895,26

Współczynnik regresji obliczamy ze wzoru:

a=Σ(X-X)(y-y)/ Σ(X-X)²

a=67985,8573/42103,951 = 1,615

Wyraz wolny obliczamy ze wzoru:

b= y-aX = 895,26-(1,615*83,77) = 759,97

Równanie regfresji liniowej ma postać:

y=1,615X + 759,97

Odchylenie standardowe obliczamy ze wzoru:

δ_yx = [(Σ(y-y) -a²Σ(X-X)²)/n-2]^0,5 = 82,846460025

3. Z wykresu izotermy adsorpcji wyznaczamy długość odcinka wyznaczonego przrz otrzymaną prostą na osi rzędnych (przy 1/c=0) oraz nachylenie prostej tj. tgδ=1/(a_m*K) .

Wielkość odcinka 1/a_m jst równa wartości wyrazu wolnego równania regresjii liniowej:

b=1/a_m => a_m = 1/b

a_m = 1/759,97 =1,31584*10^-3 mol/g

Wartość tgδ równa jest współczynnikowi regresji liniowej:

tgδ => a=b/K => K=b/a

K=759,97/1,615= 470,569659

4. Obliczamy powierzchnie właściwą węgla aktywnego korzystając z równania:

A=a_m*N_A*S

gdzie:

N_A - 6,023*10²³ mol^-1

S - 21*10^-20m²

A = 1,31584*10^-3 *6,023*10^-23 *21*10^-20 =166,43139072 m²/g

Podsumowanie:

• Liczba moli kwasu octowego pokrywająca powierchnię 1g węgla aktywnego jednolitą warstwą monomolekularną wynosi: a_m =1,31584*10^-3 mol/g.

• Współczynnik adsorpcji wynosi: K= 470,569659

• Powierzchnia właściwa węgla aktywnego wynosi: A=166,43139072 m²/g

---