BADANIE RÓWNOWAGI ADSORPCYJNEJ W ROZTWORZE BARWNIKA
Z pomiarów absorbancji wyznaczamy ich stężenia roztworów barwnika po adsorpcji, a następnie obliczamy masę substancji zaadsorbowanej (adsorbatu) x.
Następnie rysujemy izotermę adsorpcji. Na osi odciętych odmierzamy stężenie roztworu c po osiągnięciu stanu równowagi, a na osi rzędnych masę substancji zaadsorbowanej (adsorbatu) przypadającą na jednostkę masy adsorbenta x/m.
Wykonujemy dwa wykresy przedstawiające izotermy Langmuira i Freundlicha. W tym celu wygodnie jest wyrazić równania izoterm w postaci liniowej:
c _ 1 + c x/ ab a |
(5) |
log— = loga +—logc m n |
(6) |
Na pierwszym wykresie na osi odciętych odmierzamy stężenie roztworu w równowadze z adsorbentem, a na osi rzędnych -r-.
7m
Na drugim wykresie na osi odciętych odmierzamy log c, a na osi rzędnych log — .
m
Na podstawie tego wykresu, którego punkty pomiarowe z większą dokładnością spełniają zależność liniową, obliczamy współczynniki odpowiedniej izotermy.
W przypadku izotermy Langmuira na osi Y zostaje odcięty odcinek o długości ' ,
ab
a współczynnik kierunkowy prostej wynosi * . W przypadku izotermy Freundlicha na osi Y
a
zostaje odcięty odcinek o długości log a, a współczynnik kierunkowy prostej wynosi ^ .
1. Wyjaśnić pojęcia : adsorpcja, absorpcja, adsorbent, adsorbat.
2. Omówić cechy charakterystyczne adsorpcji fizycznej i chemicznej.
3. Omówić prawo Lamberta-Beera i warunki jego stosowania.
4. Przedstawić założenia teorii adsorpcji Langmuira i wyprowadzić równanie tej izotermy.
5. Przedstawić równanie izotermy Freundlicha.
6. Zastosowania adsorpcji w chemii analitycznej.
1. Zbiór zadań obliczeniowych z chemii fizycznej, cz. II, kinetyka chemiczna i adsorpcja., W. Turek, Z. Uziel, Skrypt Politechniki Śląskiej 1998.
2. Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej, praca zbiorowa pod redakcją A. Dorabialskiej, PWN, Warszawa 1956, str. 216-223, 146-152.
3. Chemia fizyczna, praca zbiorowa, PWN Warszawa, 1963, str 485-486.
4. Podstawy chemii fizycznej, R. Brdicka, PWN Warszawa. 1970, str. 584-586.
5. Chemia fizyczna, G. M. Barrow, PWN Warszawawa, 1971, str. 670-671.
6. Chemia fizyczna powierzchni, A.W. Adamson, PWN, Warszawa, 1963, str. 491-494.