Поиск в базе сайта:
Отчет по лабораторной работе изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле icon

Отчет по лабораторной работе изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле




Скачать 122.48 Kb.
НазваниеОтчет по лабораторной работе изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле
Дата конвертации19.03.2013
Вес122.48 Kb.
КатегорияОтчет

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Кафедра физической

и аналитической химии


Отчет по лабораторной работе


ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА АКТИВИРОВАННОМ УГЛЕ


Выполнил: ______________

________________________

________________________


Проверил:_______________

________________________

________________________


Томск, _____г

^ Цель работы: ________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

Теоретическая часть

Адсорбцияэто _____________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

Абсолютная адсорбция – это___________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Гиббсовская адсорбция – это__________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________

Уравнение изотермы мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра:


где: А - ____________________________________________________

____________________________________________________________

К - _________________________________________________________


Изотерма мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра:



I –


II –


III –


Уравнение адсорбции Лэнгмюра в линейной форме:


Эмпирическое уравнение адсорбции Фрейндлиха:


где: β - ______________________________________________________

____________________________________________________________

- ________________________________________________________

____________________________________________________________

^ Экспериментальная часть

Изучение адсорбции уксусной кислоты из ее водных растворов на активированном угле с использованием титриметрического метода определения концентраций

Порядок выполнения работы:

  1. Приготовление растворов уксусной кислоты следующих концентраций: 0,6 М, 0,4 М, 0,3 М, 0,2 М, 0,1 М, 0,05 М.

  2. Проведение процесса адсорбции.

3. Определение точной концентрации приготовленных растворов уксусной кислоты методом титрования.

Точную концентрацию приготовленных растворов уксусной кислоты рассчитывают по формуле:

, (1)

где: - точная концентрация уксусной кислоты, моль/л; - концентрация щелочи, используемой для титрования, моль/л; - объем щелочи, пошедшей на титрование, мл; - объем аликвоты уксусной кислоты, взятой для титрования, мл. Результаты титрования и расчеты заносят в таблицу 1.

Таблица 1

Результаты титрования приготовленных растворов уксусной кислоты до адсорбции

Исходный раствор титруемой кислоты, моль/л

Объем аликвоты кислоты, взятой для титрования (), мл

Объем щелочи, пошедший на титрова-ние, мл

Среднее значение объема щелочи , мл

Рассчитанная концентрация кислоты до адсорбции (), моль/л

0,6

2

V1 =

V2 =

V3 =







0,4

2

V1 =

V2 =

V3 =







0,3

5

V1 =

V2 =

V3 =







0,2

5

V1 =

V2 =

V3 =







0,1

10

V1 =

V2 =

V3 =







0,05

10

V1 =

V2 =

V3 =







4. Фильтрование растворов уксусной кислоты после адсорбции

5. Определение точной концентрации уксусной кислоты после адсорбции методом титрования

Концентрации отфильтрованных растворов уксусной кислоты рассчитывают по уравнению (1). Результаты титрования заносят в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты титрования отфильтрованных растворов уксусной кислоты после адсорбции

Исходный раствор титруемой кислоты, моль/л

Объем аликвоты кислоты, взятой для титрования (), мл

Объем щелочи, пошедший на титрование, мл

Среднее значение объема щелочи , мл

Рассчитанная концентрация кислоты после адсорбции (), моль/л

0,6

2

V1 =

V2 =

V3 =







0,4

2

V1 =

V2 =

V3 =







0,3

5

V1 =

V2 =

V3 =







0,2

5

V1 =

V2 =

V3 =







0,1

10

V1 =

V2 =

V3 =







0,05

10

V1 =

V2 =

V3 =









^ Обработка экспериментальных данных

1. Расчет экспериментальной гиббсовской адсорбции уксусной кислоты (Гэкс):

Величину адсорбции, то есть число миллимоль кислоты, адсорбированной 1 г активированного угля, для каждого объема раствора кислоты (V = 0,05 л) рассчитывают по уравнению:

, (2)

где: Гэкс – значение экспериментальной гиббсовской адсорбции уксусной кислоты, ммоль/г; – исходная уточненная концентрация уксусной кислоты до адсорбции, моль/л; – равновесная концентрация уксусной кислоты после адсорбции, моль/л; V – объем раствора уксусной кислоты, л; 1000 – множитель для перевода моль в миллимоль; m – масса адсорбента 1 г.



















Полученные для каждого раствора уксусной кислоты значения Гэкс заносят в таблицы 5, 6 и 7.


^ 2. Расчет адсорбции по уравнению Лэнгмюра

2.1 Для каждого из шести растворов уксусной кислоты с найденными значениями равновесных концентраций рассчитывают значения и заносят в таблицу 5, при этом приводят к единицам измерения ммоль/л, т.е. умножают на коэффициент 1000.

Таблица 5

Расчет гиббсовской адсорбции по уравнению Лэнгмюра

№ раствора

, ммоль/л

Гэкс, ммоль/г

, г/л

ГЛэнг, ммоль/г

1













2













3













4













5













6














2.2 Для нахождения величины предельной адсорбции Г строят изотерму адсорбции в координатах линейной формы уравнении Лэнгмюра на миллиметровой бумаге или в любом графическом редакторе, при этом выражают в ммоль/л, а Гэкс в ммоль/г.

2.3 Рассчитывают константы и К в уравнении Лэнгмюра: тангенс угла наклона прямой равен , отрезок, отсекаемый прямой от оси ординат равен :

= ; Г=

= ; К=


2.4 Используя найденные значения и К, для каждой концентрации уксусной кислоты рассчитывают величину адсорбции по уравнению Лэнгмюра (3):

, (3)



















Полученные значения ГЛэнг заносят в таблицу 5.


^ 3. Расчет адсорбции по уравнению Фрейндлиха

3.1 Для каждого из шести растворов уксусной кислоты с найденными значениями равновесных концентраций (в ммоль/л) и Гэкс (в ммоль/г) рассчитывают значения и и заносят в таблицу 6.

Таблица 6

Расчет гиббсовской адсорбции по уравнению Фрейндлиха

№ раствора

, ммоль/л



Гэкс, ммоль/г



ГФр, ммоль/г

1
















2
















3
















4
















5
















6

















3.2 Для нахождения констант в уравнении Фрейндлиха β и строят прямую в координатах на миллиметровой бумаге или в любом графическом редакторе.. Тангенс угла наклона равен, а отрезок, отсекаемый прямой от оси ординат равен lg β.

2.3 Рассчитывают константы β и в уравнении Фрейндлиха.

=


lg β= ; β=


2.4 Используя найденные значения β и для каждой концентрации уксусной кислоты, рассчитывают величину адсорбции по уравнению Фрейндлиха (4):

, (4)



















Полученные значения ГФр заносят в таблицу 6.


^ 4. Сравнение значений адсорбции, рассчитанных по уравнениям Лэнгмюра и Фрейндлиха, с экспериментальными значениями

4.1 Рассчитанные значения Гэкс, ГЛэнг и ГФр заносят в таблицу 7.

Таблица 7

Сравнительные данные расчета адсорбции по экспериментальным данным и уравнениям Лэнгмюра и Фрейндлиха

№ раствора

, ммоль/л

Гэкс, ммоль/г

ГЛэнг, ммоль/г

ГФр, ммоль/г

1













2













3













4













5













6














4.2 Для сравнения значений адсорбции, рассчитанных по уравнениям Лэнгмюра и Фрейндлиха с экспериментальными значениями адсорбции, строят изотермы адсорбции в координатах: Гэкс = f (Cравн), ГЛэнг = f (Cравн), ГФр = f (Cравн) на одном графике (на миллиметровой бумаге или в любом графическом редакторе).

4.3 Делают вывод о том, какое из уравнений (Лэнгмюра или Фрейндлиха) точнее отражает процесс адсорбции уксусной кислоты из ее водных растворов на активированном угле.


Все построенные графики вкладывают (приклеивают) в отчет.

Вывод:______________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________


Рис.1. Изотерма адсорбции в координатах линейной формы уравнении Лэнгмюра .


Рис.2. Прямая в координатах для нахождения констант в уравнении Фрейндлиха.


Рис.3. Рассчитанные изотермы адсорбции в координатах:

Гэкс = f (Cравн), ГЛэнг = f (Cравн), ГФр = f (Cравн).






Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией