КРАТКИЙ КОНСПЕКТ:
ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ: Изучение адсорбции на границе раздела твердое тело - жидкость. Физическая, химическая адсорбция. Получение изотермы адсорбции по Ленгмюру или Фрейндлиху. Расчет констант этих изотерм.
ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ:
1. Титровальная установка.
2. Аналитические весы.
3. Набор шпателей.
4. Набор конических и плоскодонных колб.
5. Сливной фарфоровый стаканчик.
6. Автоматические пипетки на 20 мл.
7. Фильтровальная установка и фильтры к ней синяя лента d = 10 см.
8. Универсальный индикатор.
9. Растворы уксусной кислоты разной концентрации.
10. 0,1М раствор едкого натра.
11. Набор почв различных зон Российской Федерации (адсорбент).
Таблица 13
Результаты титрования растворов уксусной кислоты до и после адсорбции
| Концентрация кислоты, моль/л | На 20 мл раствора СН3СООН пошло 0,1 М NaOH | ||||||||
|
Исходный раствор (до адсорбции) V1 |
Равновесный раствор (после адсорбции) V2 | V1–V2 | |||||||
| V’ | V’’ | V’’’ | V1 сред | V’ | V’’ | V’’’ | V2 средн. | ||
| 0,025 0,05 0,10 0,20 | |||||||||
По данным таблицы 13 проводят обработку результатов и данные записывают в таблицу 14.
Таблица 14
Результаты обработки опытных данных
| Концентрация кислоты, моль/л | С, ммоль/л (равновесная) | Г, ммоль/100 г |
| 0,025 0,05 0,10 0,20 |
По полученным данным таблицы 14 строят изотерму адсорбции уксусной кислоты почвой. По оси ординат откладывают значения величины адсорбции, а по оси абсцисс – концентрацию. По виду изотермы решают вопрос о том, каким уравнением описывается данный адсорбционный процесс (Ленгмюр или Фрейндлих).
Далее приступают к нахождению соответствующих констант и записывают в таблицу 15 (1 или 2).
Для определения констант К и 1/n изотермы адсорбции по Фрейндлиху данные таблицы 14 логарифмируют и заносят в таблицу 15(1). По полученным данным строят график в координатах lgХ от lgС.
Для определения констант К и Г¥ изотермы адсорбции по Ленгмюру следует 1 разделить на данные таблицы 14 координатах построить график.
График зависимости величины адсорбции от концентрации
Таблица 15(1)
Результаты обработки данных по уравнению Фрейндлих а
| Концентрация кислоты | С, ммоль/л (равновесная) | Х, ммоль/100 г | lgC | lg Х |
| 0,025 0,05 0,10 0,20 |
К = ………., 1/ n = ……………
Таблица 15(2)
Результаты расчета констант уравнения Ленгмюра
| Концентрация кислоты | С, ммоль/л (равновесная) | Г, ммоль/100 г | 1/С | 1/Г |
| 0,0125 0,025 0,05 0,10 0,20 |
К = ………….. , Г ¥ = ………… ммоль/100 г
Графическое определение констант уравнения Фрейндлиха или Ленгмюра
ВЫВОДЫ:
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Что такое адсорбция и абсорбция.
2. Назовите известные вам границы раздела.
3. Что такое изотерма адсорбции, от чего зависит величина адсорбции.
4. Изотерма адсорбции по Ленгмюру и Фрейндлиху, расчет констант по ним.
5. Ионно-обменная адсорбция. Уравнение Гапона-Никольского.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
АДСОРБЦИЯ И ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
КРАТКИЙ КОНСПЕКТ:
ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ: измерение поверхностного натяжения ПАВ и ПИАВ методом наибольшего давления пузырька воздуха методом Ребиндера в модификации С.Н. Алешина. Расчет теоретических величин – поверхностного избытка - Г (моль/м2), площадь одной молекулы в насыщенном адсорбционном слое (м2), длина молекулы ПАВ - в метрах.
ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ:
1. Манометрическая трубка для измерения поверхностного натяжения с измерительной пробиркой и капилляром.
2. Два стеклянных стакана ёмкостью 500мл.
3. 0,8 М растворы метилового, этилового спирта.
4. Растворы изобутилового спирта с различными концентрациями (6 концентраций).
5. Дистиллированная вода
Методы определения поверхностного натяжения
В данной работе используется метод максимального давления пузырьков воздуха
Метод основан на измерении давления, необходимого для образования и проскока пузырька воздуха и пропорциональности этого давления Р поверхностному натяжению – σ:
σ = Z Р
Максимальное давление в пузырьке можно измерить с помощью прибора Ребиндера, изображенного на рис.2.
Рис.2. Прибор для определения поверхностного натяжения жидкостей методом наибольшего давления пузырьков воздуха:
1. Манометр.
2. Соединительная резиновая трубка
3. Трубка для слива воды
4. Капилляр
5. Трёхходовой кран
6. Воронка для водопроводной воды
7. Буферный шарик
Для измерения поверхностного натяжения на приборе Ребиндера необходимо определить постоянную капилляра (Z) используя жидкость, с известным поверхностным натяжением - s. Обычно с этой целью применяют воду, для которой s0 = 72,8·10-3 Дж/м2 при 200С. Измеряют максимальное давление h0 в пузырьке газа, выдавливаемого в воду. Далее рассчитывают константу ячейки Z:
Измерив, максимальное давление h в пузырьке газа, выдавливаемого в исследуемую жидкость, по известной величине Z вычисляют поверхностное натяжение:
s = Z*hср.
Порядок выполнения работы
Задание 1. Определение постоянной капилляра
Задание 2. Определение поверхностного натяжения поверхностно-активных веществ – органических соединений одного гомологического ряда (предельных спиртов).
Результаты измерений записывают в таблицу 16.
Таблица 16
Дата: 2019-03-05, просмотров: 195.
