Лабораторная работа №18 Изучение адсорбции уксусной кислоты на угле.

Исходный раствор уксусной кислоты готовят взвешиванием 12г ледяной уксусной кислоты и разведением её дистиллированной водой до 1 литра (или 6г до 0,5 литра).

Из исходного раствора уксусной кислоты концентрацией 0,2 м/л готовят последовательным разбавлением вдвое 6 раст­воров объемом по 50 мл. В каждую из 6 стаканов с раствором уксусной кислоты разных кон­центраций вносят по 1,5-2,0 г активированного угля и раство­ры тщательно взбалтывают или перемешивают на магнитной мешалке в течение 10 минут, затем оставляют стоять на 40-50 мин.

За это время определяют исходную концентрацию раствора уксус­ной кислоты (С_о) титрованием раствором NaOH концентрации 0,1 м/л в присутствии 2-3 капель фенолфталеина. Остальные концентрации растворов вычисляют теоретически согласно кратности разбавления. По истечении заданного времени адсорбции (не более часа), прозрачные растворы над углем из всех стаканов декантируют в отдельные пронумерованные пробирки и определяют равновесные концентрации уксусной кислоты в каждой пробирке титрованием. Расчет искомой концентрации кислоты осуществляют с помощью уравнения:

C_k = ; где C_k и С_щ – молярные концентрации эквивалента кислоты щелочи соответственно (моль/л), V_к и V_щ объемы (мл) растворов исследуемой кислоты и израсходованного на его титрование щелочи, соответственно.

Таблица 1 – Расчеты равновесных концентраций растворов уксусной кислоты.

До адсорбции					После адсорбции
№ раст-воров	Объем исход-ного раст-вора кисло-ты,мл	Объем воды, мл	Общий объем раст-вора, мл	Начальная кон-цен-трация кисло-ты, моль/л	Объ-ем филь-трата, мл	Концентрация раство-ра тит-рующей щелочи	Объем израсходованного раст-вора щело-чи	Рав-новес-ная кон-цен-тра-ция раст-вора кис-лоты

Количество адсорбированной кислоты (Х моль) вычисляют как разни­цу:

Х= 50(С_о- С_в),

где С_о и С_р начальная и равновесная концентрации растворов уксусной кислоты.

Результаты измерений записать в таб­лицах 1, 2 и 3.

Таблица 2 – Расчеты величины адсорбции и параметров уравнения Ленгмюра.

№ расттвора	Со	Ср	масса угля, m, г	Х, моль					Гмакс

Таблица 3 – Расчеты величины адсорбции и параметров уравнения Фрейндлиха.

№ раствора	Со	Ср	масса угля, m, г	Х, моль	моль/г	lg	lgCр	lgK	К

Постройте графики, исходя из результатов таблиц 1-3. Вычислите все параметры адсорбции уксусной кислоты из воды на угле.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие параметры входят в уравнении изотермы Ленгмюра? Охарактеризуйте каждый из них.

2. Почему уравнение Ленгмюра называют изотермой? Как влияет температура на константу адсорбции?

3. Физическая трактовка константы адсорбции? Дайте мотивированный

4. ответ и поясните, что значит <1 и>1.

5. Недостатки уравнения Ленгмюра.

6. Чем отличается мономолекулярная адсорбция от полимолекулярной?

7. Охарактеризуйте параметры уравнения Фрейндлиха.

8. Как можно экспериментально доказать, что величина n в уравнении Фрейндлиха зависит от вида адсорбции и не зависит от адсорбата?

9. Какое практическое, промышленное и научное применение имеет явление адсорбция?

10. Какова роль процессов адсорбции в процессах загрязнения и очищения гидросферы?

ЛИТЕРАТУРА

1. Практикум по физической и коллоидной химии / Под редакцией К. И. Евстратовой. – м.: Высш. шк., 1990.-225с.

2. Р. Д. Хмельницкий. Физическая и коллоидная химия. -М.: Высш. шк., 1988.

3. Алесковский Б.В. и др. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. - Л.: Химия, 1971- 424с.

ПАШАЯН АРАРАТ АЛЕКСАНДРОВИЧ

НЕСТЕРОВ АЛЕКСЕЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ