Opracowanie i dyskusja wyników

Wyniki pomiarów przedstawione są w tabulogramie programu FREUNDLICH - LANGMUIR, który został dołączony do sprawozdania.

1) Wykres izotermy adsorbcji badanego układu adsorbcyjnego (X/m) = f(C₂), dla T=const (T=24°C)

2) Wyznaczenie parametrów izotermy Freundlich'a, poprzez interpretacje graficzną zlinearyzowanej formy izotermy: ln(X/m) = f(lnC₂)

równanie izotermy Freundlich'a: X/m=K*(C₂)ⁿ

ln(X/m) = lnK + nlnC₂

y = ax + b

n = a -------------> n = 0,4

lnK = b ----------> K = e^-3,23 = 0,0396

Wyznaczona z wykresu wartość stałej adsorbcji K = 0,0396 +/- 0,1981 jest wartością pokrywającą się z wartością stałej K wyliczonej przez program.

3) Określenie parametrów izotermy Langmuira, na podstawie zależności C₂/(X/m) = f(C₂)

Uzyskane wartości parametrów Langmuira wskazują, że metody tej nie można stosować dla badanego układu. Gdyż wartości te znacznie odbiegają od wartości podanych przez program.

Wpływ temperatury:

Temperatura ma znaczny wpływ na proces adsorbcji. Wzrost temperatury powoduje zmniejszenie adsorbcji i wzrost szybkości desorpcji cząsteczek z adsorbentu. Wynika to z tego, że adsorbcja jest procesem którego entalpia sobodna majele, natomiast entropia układu rośnie gdyż układ w którym cząsteczki adsorbatu znajdują się na powierzchni adsorbentu jest ukłądem bardziej uporządkowanym. Prowadzi to do wniosku o samorzutności procesu adsorbcji a co za tym idzie o egzoenergetycznym charakterze tego procesu. Wzrost temperatury powoduje więc przesunięcie równowagi adsorbcja - desorbcja sprzyjając desorpcji cząsteczek z powierzchni adsorbenta.

Wnioski i spostrzeżenia

Adsorpcja kwasu octowego na powierzchni węgla aktywnego z roztworu jest opisana równaniem izotermy Freundlicha :
. Na podstawie wyników pomiarów i obliczeń komputera sporządzono izotermę kwasu octowego na węglu aktywnym oraz wykres zależności ln(X/m) = f(lnC₂). Izoterma naszego kwasu należy do izoterm typu I, spotykanych w przypadku adsorpcji chemicznej. Z wykresu wynika, że na początku wraz ze wzrostem stężenia ilość substancji adsorbowanej na 1 g szybko wzrasta, natomiast później wraz ze wzrostem stężenia ilość adsorbowanej substancji jest coraz mniejsza, co jest wynikiem wysycenia powierzchni adsorbentu.

Wartości stałych empirycznych równania Freundlicha n = 0,42 i k = 0,0396 odbiegają od literaturowych dla kwasu octowego. W przypadku stałej n ( n_lit = 0,42) wartość jest zgodna z wartością literaturową, zaś dla stałej k (k_lit = 0,26) różnica jest znaczna, jednakże pokrywa się z maksymalnym błędem aproksymacji podanej przez program.

Punkty na wykresie ln(X/m) = f(lnC₂) aproksymowano do linii prostej. Ich odstępstwa świadczą o nieprecyzyjnym wykonaniu ćwiczenia, które wynikają z :

• błędu pomiaru wagi technicznej,

• niedokładności odmierzania objętości reagentów (+/- 0,1cm³),

• straty części roztworu, wynikającej z użycia do doświadczenia dużej ilości szkła laboratoryjnego,

• błędu miareczkowania - punkt końcowy wyznaczany był wizualnie na podstawie zmiany barwy roztworu,

• błędu paralaksy podczas odczytu biurety.

---