固体从溶液中的吸附实验报告

固体从溶液中的吸附

实验报告

院（系） 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号

课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 11月 29 日 实验地点 3栋 指导老师

一、实验目的：

1·熟悉溶液吸附法测定固体比表面的原理和实验方法。 2?测定活性炭的比表面。 二、实验原理：

吸附能力的大小常用吸附量Γ表示之。Γ通常指每克吸附剂上吸附溶质的物质的量。吸附量Γ 的大小与吸附平衡时溶质的浓度C有关，常用的关联式有两个：

（1）Freundlich经验公式：

式中，x 表示吸附溶质的物质的量（mol）；m 表示吸附剂的质量（g）；c 表示吸附平衡时溶液的浓度（mol/L）；k,n表示经验常数，由温度、溶剂、吸附质与吸附剂的性质决定。

以lg Γ 对lgc 作图可得一直线，由直线的斜率和截距可求得n 和k。 （2）Langmuir吸附方程：

式中，Γ

∞

表示饱和吸附量；C 表示吸附平衡时溶液的浓度；K 为常数.

∞

用c/Γ对c作图得一直线，由此直线的斜率和截距可求得Γ吸附剂的比表面积S0

，并进一步计算出

S0(m2/g)＝

三、实验准备：

1.仪器：电动振荡器、分析天平、碱式滴定管、带塞锥形瓶（5个）、移液管、锥形瓶

2：药品：活性炭；HAC(0.4mol·ml-3)；NaOH (0.1mol·ml-3)；酚酞指示剂。 四、实验步骤： 1.

瓶号 V醋酸溶液/ml V蒸馏水/ml 取样量/ml

约1g（准确到0.001g）的活性炭 分别放入1—5号洗净干燥的带塞锥形瓶中 用滴定管分别按下列数量加入蒸馏水与醋酸溶液 1 50.00 50.00 10.00 2 30.00 70.00 20.00 3 15.00 85.00 20.00 4 10.00 90.00 40.00 5 5.00 95.00 40.00 摇动锥形 2. 配好各瓶溶液 放于振荡器中，温度 设定在30°C

用磨口瓶塞塞好 盖好固定板，振荡30min 从1号瓶中取10.00ml，2、3号瓶 3.

振荡结束后 中取各取20.00ml，4、5号瓶中各取40.00ml上层醋酸清液 计算吸附平衡后的醋酸浓度

用标准NaOH溶液从稀到浓滴定，酚酞为指示剂，每瓶滴两 用移液管取10.00ml原始醋酸溶

标定器准确浓度 4. 液于锥形瓶中 五、注意事项

1.溶液的浓度配制要准确，活性炭颗粒要均匀并干燥

2. 醋酸是一种有机弱酸，其离解常数Ka = 1.76×10-5 ，可用标准碱溶液直接滴定，化学计量点时反应产物是NaAc，是一种强碱弱酸盐，其溶液pH 在8.7 左右，酚酞的颜色变化范围是8-10，滴定终点时溶液的pH 正处于其内，因此采用酚酞做指示剂，而不用甲基橙和甲基红。直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色，并保持半分钟内不褪色即为终点。

3．变红的溶液在空气中放置后，因吸收了空气中的CO2，又变为无色。

4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2，以它测定醋酸的浓度，用酚酞做为指示剂，则测定结果会偏高。为使测定结果准确，应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。 六、数据处理

1、已知 CNaOH=0.1040 mol/L

标准滴定醋酸：VHAC=10.00 ml c0?CNaoHV*VNaoHHAC 消耗NaoH的平均体积 37.10ml

C0=0.3858 mol/L

2、利用 C?cNaoHV*VNaoH样品 、 C=

(C0?C)*0.1m 求C、Γ.

碳瓶号 醋酸溶液浓度C。（mol/l） 醋酸溶液体积/ml 消耗氢氧活性炭化钠体积质量/g /ml 1.00420 15.84 1.00328 18.94 1.00300 8.86 1.00600 11.32 1.00240 5.24 平衡浓度C（mol/l) 吸附量T(mol/g) 0.022 0.029 0.034 0.035 0.037 lgc lgT C/T 7.480 3.439 1.360 0.831 0.367 1 0.19290 10 2 0.11574 20 3 0.05787 20 4 0.03858 40 5 0.01929 40 0.16470 0.09848 0.04607 0.02943 0.01362 --0.783 1.657 --1.007 1.543 --1.337 1.470 --1.531 1.451 --1.866 1.430 3、吸附等温线的绘制：以吸附量Γ对平衡浓度C作出曲线。

4、作lgΓ=

1*lgc+lgk j

求得：J=-4.983 k=0.0169

5、由c/Γ=1/(Γ∞*K)+C/T∞得：

求得：Γ∞=0.02128 k= -0.03456 6、 由Γ∞计算活性炭的比表面积。

S。= =3112.966 (m2/g) 七、误差分析

对实验结果造成影响的原因可能如下：

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