471 [1024x768]

481

REAKCJE KATALITYCZNE I ZJAWISKA ADSORPCJI

gdzie: tv oznacza liczbę gramów substancji zaadsorbowanej na 1 gram adsorbentu, c jest stężeniem substancji adsorbowanej, kin — stałe, przy czym n > 1. Zjawiska adsorpcji zostały wykorzystane w wielu dziedzinach, wśród których na pierwszy plan wysuwają się chromatografia oraz kataliza heterogeniczna.

Przykład

Podczas adsorpcji kwasu octowego z roztworu wodnego o stężeniu równowagowym c = = 0,0181 mol/dm³, na 1 g węgla aktywnego zostało zaadsorbowanych 4,67 • 10“⁴ moli kwasu, a w przypadku stężenia 0,882 mol/dm³, na 1 g węgla 2,48 • 10“ ³ moli kwasu. Obliczyć stężenie równowagowe kwasu, jeżdi jego stężenie początkowe wynosi 0,25 mol/dm³ i jest on wytrząsany z 50 g węgla aktywnego. Posłużyć się wzorem Freundlicha.

-i- = kcT i	— = kci*- m,
- ^^l—; po Ca	zlogarytmowaniu
1 = \ogxJxx	4.67 • 10“* ^l0* 2.4* • 10-*
* logc,/e,	. 0,0181 ^IO® 6,882
Stalą k obliczamy	z zależności

2,48 • 10“* ■ k • 0,882°'⁴³

stąd

Jk — 2,35* 10*³ — - k(c-x)'*

Podstawiając znalezione wartości A: i 1 In, otrzymujemy

--- - 50 • 2,35 • 10"³

(0,25-jr)**³

Metodą kolejnych przybliżeń znajdujemy x = 0,0578. Stąd, stężenie równowagowe wyniesie c-jr - 0,25 - 0,0578 - 0,192 mol/dm³.

Chromatografia

Jeżeli różne związki chemiczne charakteryzują się różnym ciepłem adsorpcji na danym adsorbencie, to obserwować będziemy zjawisko selektywnej adsorpcji, które można wykorzystać do rozdzielania tych substancji. Jako adsorbenty

31 Chemia fizyczna dla przyrodników