POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

LABORATORIUM Z PRZEDMIOTU

FIZYCZNO- CHEMICZNE METODY USUWANIA

ZANIECZYSZCZEŃ

TEMAT ĆWICZENIA: Adsorpcja na granicy faz ciało stałe - roztwór. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym

Wykonały:

SIT, sem IX

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie izotermy adsorpcji Langmuira i Freundlicha kwasu octowego na węglu aktywnym.

2. Metodyka

Do 8 kolb stożkowych o pojemności 250cm3 wlać 2N kwasu octowego i rozcieńczyć wodą destylowaną jak podano w tabelce:

Nr kolby	1	2	3	4	5	6	7	8
Objętość 2N Ch3COOH [cm3]	1,2	2,5	5	7,5	12	15	20	25
Objętość H2O [cm3]	200	200	200	150	150	130	115	100
Stężenie roztworu w (przybliżeniu) [val*dm-3]	0,012	0,025	0,05	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4
Objętość otrzymywanego roztworu [cm3]	201	202	205	157	162	145	135	125

Kolejno do 8 kolb stożkowych przenosimy po 100 cm
każdego roztworu, a z pozostałej objętości pobrać do miareczkowania następujące ilości kwasu:

Nr kolby	Ilość kwasu cm
1 i 2	50
3	25
4 i 5	10
6,7,8	5

Miareczkujemy 0,1 N NaOH po rozcieńczeniu woda destylowana, wobec fenoloftaleiny jako wskaźnika.

Do 8 kolb ze szlifem wsypałyśmy 3g węgla aktywnego, wytrząsałyśmy 5 min. Następnie przesączyłyśmy przez sączki karbowane pobrałyśmy do miareczkowania takie same objętości jak przy miareczkowaniu na wstępie- oznaczając stężenie równowagowe.

3. Wyniki i obliczenia

Nr kolby	Objętość do miareczko-wania	Objętość NaOH	Pocz. stęż. kwasu	Objętość NaOH	Stężenie równo-wagowe c	Zasado-rbowana masa kwasu x	Masa węgla aktywnego m
-	cm	cm	val dm	cm	val dm	g	g

Równanie izotermy Langmuira:

c- stężenie roztworu będącego w równowadze z adsorbentem

Linearyzacja równania:

Po naniesieniu na Wykres nr1. Zlinearyzowana izoterma adsorpcji Langmuira odczytujemy doświadczalnie:

=

=

Równanie izotermy Freundlicha

- stała w równaniu Freundlicha

c - stężenie równowagowe

N - wykładnik potęgowy, N>1

lg S=lg
+
lgc

Z Wykresu nr2. Zlinearyzowana izoterma adsorpcji Freundlicha odczytujemy:

=

N=

4. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych badań wygenerowałyśmy dwie izotermy adsorpcji: Langmuira i Freundlicha. W celu określenia, która izoterma lepiej opisuje adsorpcję, narysowałyśmy dwa wykresy:

Wykres nr1. Zlinearyzowana izoterma adsorpcji Langmuira w układzie: c(oś odciętych)-c(x/m) ( oś rzędnych)

Wykresu nr2. Zlinearyzowana izoterma adsorpcji Freundlicha w układzie lgc (oś odciętych)-lg (x/m) ( oś rzędnych)

Na ich podstawie obliczyłyśmy współczynniki odpowiednich izoterm.