Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лабораторна робота № 12






АДСОРБЦІЯ ОЦТОВОЇ КИСЛОТИ НА ПОВЕРХНІ АКТИВОВАНОГО ВУГІЛЛЯ

 

Мета роботи: вивчення явища адсорбції на прикладі поглинання оцтової кислоти активованим вугіллям, надбання навичок визначення величини адсорбції.

Методика визначення:

1. Підготовка розчинів для адсорбції і внесення адсорбенту.

За допомогою мірного циліндра з кожної склянки з певним розчином оцтової кислоти відбирають по 25 см3 розчину і поміщують у конічну колбочку з номером, що відповідає номеру склянки. Потім у кожну колбочку з розчином оцтової кислоти вноситься наважка вугілля і розчини залишають стояти, періодично струшуючи їх.

2. Визначення концентрації вихідних розчинів оцтової кислоти (Свих).

Концентрацію вихідних розчинів оцтової кислоти визначають титруванням. Для цього по черзі з кожної склянки за допомогою градуйованої піпетки відбирають по 5 см3 розчину, вносять у колбочку для титрування, добавляють для зручності титрування трохи (15-20 см3) дистильованої води, 2-3 краплі фенолфталеїну і титрують розчином лугу, додаючи його з бюретки по краплях до появи блідо-рожевого забарвлення, що не зникає протягом 30 секунд. Об’єм лугу, що пішов на титрування, точно відміряють і записують. Кожне титрування необхідно провести не менше двох разів і взяти середнє значення об’єму лугу. Відбір проб для титрування рекомендується починати з розчину під № 1 (найбільш розведений розчин оцтової кислоти). Якщо виявиться, що об’єм лугу, який йде на титрування 5 см3 проби цього розчину занадто малий, то титрування повторюють ще двічі, відбираючи по 10 см3 розчину. Потім відбирають пробу зі склянки № 2 і так далі. Не варто брати проби в довільному порядку, тому що це може привести до помилок при записі результатів. Середні значення еквівалентних об’ємів лугу для кожного розчину використовують для розрахунку Свих. Концентрація розчинів визначається за формулою , де Сл - концентрація розчину лугу, V л - еквівалентний об’єм лугу, V к - об’єм проби кислоти, взятий на титрування.

Відбір проб і титрування потрібно проводити дуже старанно, тому що при малих об’ємах проб незначні погрішності в експерименті призведуть до значної помилки в обчисленій концентрації. Обчислення концентрації потрібно проводити до другої значущої цифри.

3. Визначення рівноважної концентрації оцтової кислоти (Срів).

За той час, що витрачається на титрування вихідних розчинів, у колбах з активованим вугіллям встигає встановитися адсорбційна рівновага. Концентрацію розчинів після встановлення рівноваги визначають таким же способом, як і вихідних, відбираючи проби з кожної колби в тієї ж послідовності. Якщо активоване вугілля дуже здрібнене, і розчини в колбі містять багато зважених частинок вугілля, що не осідають на дно, то розчини потрібно попередньо відфільтрувати через паперові фільтри, використовуючи другий набір чистих колб. Рівноважна концентрація Срів обчислюється так, як і вихідна:

4. Обчислення величини адсорбції (Г).

Концентрація розчину, відібрана для титрування зі склянки (Свих), і того ж розчину, але відібраного з колби з вугіллям (Срів), будуть розрізнятися на величину:

DС = Свих - Срів.

Величина DС показує кількість оцтової кислоти, що перейшла на поверхню вугілля в результаті адсорбції з одиниці об'єму розчину.

Оскільки адсорбція відбувалася з об’єму V (V = 25, 0 см3), то загальна кількість мілімолей поглиненої кислоти (х) буде:

X = D С´ V, ммоль.

Поділивши Хна масу вугілля m, одержимо величину адсорбції Г, ммоль/г.

Усі отримані дані заносимо в таблицю.

Таблиця

Свих, моль/дм3 Срів, моль/дм3 DС, моль/дм3 X = DС´ V, ммоль Г=Х/m, ммоль/г
1.          
2.          
3.          
4.          
5.          

5. Побудова графіка залежності Г від Срів.

За отриманими даними будується графік у координатах Г – Срів: по горизонтальній вісі відкладають значення рівноважної концентрації Срів, по вертикальній вісі - величини Г. Ціна поділення (масштаб) по одній й другій вісі може бути різним і вибирається таким чином, щоб найбільші значення Г і Срів відповідали не менше, чим 10 см.

Зробіть висновок, у якому інтервалі досліджуваних концентрацій величина адсорбції дотримується рівняння Фрейндліха (область, у якій крива має форму параболи).

Завдання для самостійної роботи

Підготувати теоретичний матеріал за темою, оформити лабораторний журнал, підготуватися до відповіді на контрольні питання.

 

Контрольні запитання:

1. Що таке адсорбція? Адсорбент? Адсорбтив?

2. Які є види адсорбції? До якого виду адсорбції відноситься поглинання оцтової кислоти на поверхні активованого вугілля?

3. Чому поверхня твердих та рідких тіл має здатність притягати до себе молекули інших речовин?

4. Що такий поверхневий натяг?

5. Чому адсорбція є термодінамічно вигідним (самочинним) процесом?

6. Яку будову мають речовини, здатні адсорбіруватисянаповерхні води? Як називаються такі речовини?

7. Чому на твердій поверхні можуть адсорбіруватися не тільки біфільні молекули, але і молекули іншої будови?

8. Які адсорбенти називаються гидрофільними? гідрофобними?

9. Чому для адсорбції оцтової кислоти, що знаходиться у водяному розчині, не можна використовувати твердий адсорбент силікагель?

10.У чому полягає встановлення адсорбційної рівноваги?

11. Як зміщується адсорбційна рівновага при:

а) збільшенні концентрації; б) зростанні температури?

12. Що таке величина адсорбції?

13. Що таке гранична адсорбція?

14. Приведіть і проаналізуйте рівняння Фрейндліха. У якій області концентрацій можна використовувати це рівняння?

15. Як можна знайти експериментально кількість адсорбованої оцтової кислоти?

16. Як орієнтуються на поверхні вугілля молекули оцтової кислоти, поглинені з водяного розчину?






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.