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:

1. 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.

2. 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, [cm^3]
Ilość NaOH zużyta do początkowego miareczkowania, [cm^3]
Początkowe stężenie CH3COOH [mol dm^-3]
Ilość CH3COOH w 50 cm^3 roztworu przed adsorpcją - a, [g]
Ilość NaOH zużyta do miareczkowania końcowego, [cm^3]
Końcowe stężenie CH3COOH, [mol dm^-3]
Ilość CH3COOH w 50 cm^3 roztworu po adsorpcji - b, [g]
Ilość CH3COOH zaadsorbowana z 50 cm^3 roztworu x = a - b, [g]

OPRACOWANIE WYNIKÓW:

1. 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.

2. Wyznaczyć stałe k i n metodą graficzną, korzystając ze zlogarytmowanej postaci równania Freundlicha:

log
= log k +
log c

3. Omówić otrzymane zależności i wielkości.

---