= k 
,
Ćwiczenie nr 3
ADSORPCJA KWASU OCTOWEGO
NA WĘGLU AKTYWNYM
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie izotermy adsorpcji kwasu octowego na węglu aktywnym oraz występujących w równaniu Freundlicha stałych, charakterystycznych dla układu CH3OOOH - węgiel aktywny.
Szkło: Odczynniki:
Kolby miarowe o poj. 100 cm3 - 6 szt., 3 N CH3COOH,
Butelki z korkami o poj. 200 cm3 - 6 szt., 0,1 N NaOH,
Erlenmajerki o poj. 100 cm3 - 12 szt., węgiel aktywny,
Lejki - 6 szt., fenoloftaleina
Biureta o poj. 50 cm3
WYKONANIE ĆWICZENIA:
W sześciu kolbach miarowych o poj. 100 cm3 należy przygotować roztwory kwasu octowego o stężeniach: 0,3; 0,2; 0,15; 0,10; 0,08; 0,05 N, przez odpowiednie rozcieńczenie 3 N CH3COOH. Dokładne stężenia roztworów wyznaczyć miareczkując je mianowanym roztworem 0,1 N NaOH wobec fenoloftaleiny. Z kolbek zawierających kwas o stężeniach: 0,3; 0,2; 0,15 N pobrać do miareczkowania próbki o objętości 10 cm3, a z pozostałych o objętości 25 cm3.
Do sześciu butelek zawierających po 2 g, odważonego wcześniej węgla aktywnego, odpipetować po 50 cm3 każdego z przygotowanych roztworów kwasu octowego. Butelki zatkać korkami i wytrząsać ich zawartość przez 3-4 minuty. Po adsorpcji roztwory przesączyć i pobrać do miareczkowania takie same ich ilości, jak przy wyznaczaniu stężeń początkowych.
Wyniki zestawić w tabeli, której wzór zamieszczono poniżej.
Numer kolbki |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Ilość CH3COOH pobrana do początkowego miareczkowania, [cm3] |
|
|
|
|
|
|
Ilość NaOH zużyta do początkowego miareczkowania, [cm3] |
|
|
|
|
|
|
Początkowe stężenie CH3COOH [mol dm-3] |
|
|
|
|
|
|
Ilość CH3COOH w 50 cm3 roztworu przed adsorpcją - a, [g] |
|
|
|
|
|
|
Ilość NaOH zużyta do miareczkowania końcowego, [cm3] |
|
|
|
|
|
|
Końcowe stężenie CH3COOH, [mol dm-3] |
|
|
|
|
|
|
Ilość CH3COOH w 50 cm3 roztworu po adsorpcji - b, [g] |
|
|
|
|
|
|
Ilość CH3COOH zaadsorbowana z 50 cm3 roztworu x = a - b, [g] |
|
|
|
|
|
|
OPRACOWANIE WYNIKÓW:
Na podstawie równania Freundlicha (1) wykreślić izotermę adsorpcji, czyli zależność x/m = f(c):
= k
,
gdzie: x - masa substancji zaadsorbowanej,
m - masa adsorbenta,
c - stężenie roztworu,
k, n - stałe dla danego układu adsorbent - adsorbat.
Wyznaczyć stałe k i n metodą graficzną, korzystając ze zlogarytmowanej postaci równania Freundlicha:
log 
= log k + 
log c
Omówić otrzymane zależności i wielkości.