adsorpca 6a, 1


  1. Wstęp teoretyczny

Adsorpcja chemiczna zachodzi pod wpływem wiązań chemicznych, które cechuje duże ciepło adsorpcji oraz trudne usuwanie jednocząsteczkowych warstw chemisorbowanych.

Adsorpcja fizyczna uwarunkowana jest siłami Van der Waalsa, charakteryzując się niewielkim ciepłem adsorpcji, odwracalnością procesu i tworzeniem się w odpowiednich warunkach ciśnienia i temperatury warstw adsorpcyjnych o grubości średnic adsorbowanych cząstek.

Równanie izotermy adsorpcji Freunlicha

0x01 graphic

gdzie :

x - masa substancji zaadsorbowanej

m - masa adsorbenta

0x01 graphic
- adsorpcja właściwa

c - stężenie równowagowe substancji w fazie objętościowej

K i n - stałe charakterystyczne dla danego układu w danej temperaturze

0x01 graphic

Powierzchnię właściwą adsorbentu obliczamy ze wzoru :

0x01 graphic

gdzie:

nMAX - liczba moli zaadsorbowanej substancji przy całkowitym pokryciu powierzchni adsorbentu

NA - liczba Avogadro

S - powierzchnia zajmowana przez zaadsorbowaną cząsteczkę

  1. Wykonanie ćwiczenia

Na początku musieliśmy przygotować odpowiednie roztwory kwasu octowego CH3COOH o następujących stężeniach:

Próbka 1 - 0,25 0x01 graphic

Próbka 2 - 0,2 0x01 graphic

Próbka 3 - 0,15 0x01 graphic

Próbka 4 - 0,1 0x01 graphic

Próbka 5 - 0,05 0x01 graphic

Następnie do trzech pierwszych próbek dodaliśmy po 10 ml CH3COOH, a do dwóch następnych po 25 ml roztworu kwasu miareczkując 0,1 molowych roztworem NaOH otrzymując wyniki:

Nr próbki

Stężenie

CH3COOH

Objętość próbki

[cm3]

Objętość r-ru

NaOH zmiareczkowanego

[cm3]

1

0,25

10

22,8

2

0,2

10

22,5

3

0,15

10

15,4

4

0,10

25

15

5

0,05

25

10,7

Następnie do 5 kolbek ze szlifem korkowym odważyliśmy około 2g węgla aktywnego.

Następnie do każdej kolbki, w której znajdował się węgiel aktywny wlaliśmy 50 ml kwasu CH3COOH (0,25; 0,20; 0,15; 0,1; 0,05 mola). Potrząsaliśmy kolbki przez około 20 minut. Następnie przesączyliśmy przez bibułę, miareczkowaliśmy go 0,1 molowym roztworem NaOH w obecności fenoloftaleiny

Nr próbki

Stężenie

CH3COOH

Objętość próbki

[cm3]

Objętość r-ru

NaOH zmiareczkowanego

[cm3]

1

0,25

50

78,1

2

0,2

50

56,7

3

0,15

50

38,7

4

0,10

50

20,3

5

0,05

50

15,5

  1. Opracowanie wyników

Obliczamy stężenie kwasu przed i po adsorpcji na węglu aktywnym

przed adsorpcją dla próbki 1:

0x01 graphic
0x01 graphic

po adsorpcji dla próbki 1:

0x01 graphic
=0,156 0x01 graphic

Następnie obliczamy różnicę pomiędzy stężeniami kwasu octowego przed i po adsorpcji, dzięki czemu uzyskujemy ilość kwasu octowego zaadsorbowaną na węglu aktywnym.

0x01 graphic
=0,228-0,156 = 0,072 0x01 graphic

w przeliczeniu na gramy :

x=0,043 g

Następnie obliczam stosunek masy roztworu zaadsorbowanego do masy adsorbenta

0x01 graphic
=0,022

logarytm z tego stosunku

0x01 graphic
= -1,67

logarytm ze stężenia

0x01 graphic
= -0,81

Wyniki obliczeń znajdują się w tabeli poniżej

nr próbki

c

c1

x

[g]

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

masa adsorbera

[g]

1

0,228

0,1562

0,043

0,022

-1,67

-0,81

2

2

0,225

0,1134

0,067

0,033

-1,48

-0,95

2

3

0,154

0,0774

0,046

0,023

-1,64

-1,11

2

4

0,06

0,0406

0,012

0,006

-2,24

-1,39

2

5

0,0428

0,031

0,007

0,004

-2,45

-1,51

2

Prosta regresji:

y = 1,3135 x - 0,3802

czyli:

a= 1,3135

b= - 0,3802

Stała K według wyprowadzenia:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
(-0,642)]

log K= -0,826

K=0,149


0x01 graphic

0x01 graphic


  1. Wnioski

Jak widać na wykresie zależności log(x/m)=f(log c) wraz ze wzrostem stężenia kwasu octowego wzrasta adsorpcja na węglu aktywnym, czyli wzrost stężenia ma istotny wpływ na adsorpcję.

Błędy które mogliśmy popełnić podczas wykonywania ćwiczenia:

Aby wyznaczyć parametry a i b równania skorzystaliśmy z metody najmniejszych kwadratów. Dla naszych danych otrzymaliśmy układ równań:

0x01 graphic

Każde równanie pomnożyliśmy przez współczynnik przy niewiadomych otrzymując po zsumowaniu układ równań normalnych:

0x01 graphic

Po rozwiązaniu układu równań otrzymaliśmy:

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Podstawiając do równań (14) i (15) odpowiednie dane otrzymujemy parametry:

0x01 graphic

0x01 graphic

Podstawiając do równania (11) a i b mamy:

y = 0,181x + 0,00243



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
6a Filtracja, Adsorpcja
wykład 6a Trauma zmiany społecznej 1989
Wykład 6a(3)
Cwi 6a PR Lesiu
Adsorpcyjne oczyszczanie wody i ścieków
28fizyczna, inżynieria materiałowa - semestr 4, Inżynieria Materiałowa pwr - semestr 4, Chemia Fizyc
Sprawko - ćw 6a, Politechnika Poznańska, Lab. Pomiary Wielkości Mechanicznych
6a
6a Ird a
6a
Adsorpcja, Energetyka, Chemia
Klucz odpowiedzi do testu - Wokół zegara i kalendarza 6a, gimnazjum i podstawówka, gimnazjum, polak,
adsorpcja zestaw ziolo, sem 1, Kataliza (magdapliki), EGZ
Adsorpcja jodu na wŕglu, technologia chemiczna, chemia fizyczna, srawozdania

więcej podobnych podstron