Активтендірілген көмірмен сірке қышқылының адсорбциясы

Жұмыстың мақсаты: сұйық және қатты фазалар шекарасындағы адсорбцияны бақылау, адсорбцияның изотермасын құру және график бойынша Фрейндлих теңдеуіндегі К және 1/n мәнін табу

Құрал-жабдықтар: бюреткалар, тамызғыштар, колбалар, химиялық стакандар, сүзгіштер, техникалық таразы, фильтр қағаздары және миллиметрлік қағазы

Реактивтер: сірке қышқылының ерітінділері, активтендірілген көмір, 0,1н NaOH ерітіндісі, фенолфталеин.

Жұмыс барысы:

Активтендірілген көмірмен сірке қышқылының адсорбциясын зерттеу үшін қышқылдың адсорбцияға дейінгі және кейінгі концентрацияларын анықтау қажет.

1. Көрсетілген кесте бойынша сірке қышқылының келесі көлемдегі ерітінділерін дайындаңыз:

Көлемдер:	1 колба	2 колба	3 колба
Қышқыл (мл)	20	40	60
Дистил. су (мл)	180	160	140
Ерітіндінің жалпы көлемі (мл)	200	200	200

2. Әр колбадағы 200 мл қышқыл ерітіндісін 50 және 150 мл ерітінділерге бөліп алу керек. Техникалық таразыда 3 порция активтендірілген көмірден 3 граммнан өлшеп алынады және 3 колбадағы 150 мл қышқыл ерітіндісіне қосады. Колбаларды 20 минут бойы әлсін – әлсін шайқап отыру қажет. Осы уақыт аралығында көмірдегі адсорбция процесі толық аяқталады.

3. Адсорбция аяқталғанға дейін, қалған 50 мл қышқыл ерітінділерінің адсорбцияға дейінгі қышқылдың концентрациясын анықтау қажет. Ол үшін әр колбадан яғни әр 50 мл қышқыл ерітіндісінен 10 мл алып, оны 0,1н натрйи гидроксидінің (NaOH) ерітіндісімен титрлейді. Титрлеу алдында әр қышқыл ерітіндісіне 1-2 тамшы фенолфталеин индикаторын тамызады. Әр ерітінді үшін титрлеуді 3 рет өткізеді.

Талдаудың протоколы:

1. Титрлеуге алынған қышқылдың көлемі: V_қышқыл =10 мл

2. Tирлеуге жұмсалған негіздің көлемі: (мл)

3. Тирлеуге жұмсалған негіздің орташа көлемі: (мл)

Қышқыл ерітіндісінің концентрациясын келесі формула арқылы есептеп, нәтижелерін төмендегі көрсетілген кестеге салыңыз:

N_н – негіздің нормальды концентрациясы (0,1н)

V_н – титрлеуге жұмсалған негіз көлемінің орташа арифметикалық мәні (мл),

V_к – титрленген қышқылдың көлемі (10 мл).

4. 20 минут өткен соң қышқыл ерітінділерін көмірден сүзіп алып, титрлеу әдісі арқылы адсорбциядан кейінгі қышқылдың концентрациясын анықтаңыз және нәтижелерін кестеге салыңыз (кестедегі N_қыш = С_р). Титрлеу үшін әр колбадан яғни әр 150 мл қышқыл ерітіндісінен 30 мл алып, оны 0,1н сілті ерітіндісімен әлсіз қызғылт түске дейін титрлейді. Титрлеу алдында әр қышқыл ерітіндісіне 1-2 тамшы фенолфталеин индикаторын тамызады. Әр ерітінді үшін титрлеуді 3 рет өткізеді.

Талдаудың протоколы:

1. Титрлеуге алынған қышқылдың көлемі: V_қышқыл =30 мл

2. Тирлеуге жұмсалған негіздің көлемі: (мл)

3. Тирлеуге жұмсалған негіздің орташа көлемі: (мл)

Есептеулер:

5. Есептеулерді жүргізу және нәтижелерді талдау: кестедегі m – дегеніміз активтендірілген көмірдің массасы (кг), ал Х – адсорбцияланған сірке қышқылының моль саны.

А дсорбцияланған сірке қышқылының моль санын келесі формула арқылы есептейді:

X = (C – Cp) * V*10^-3

мұндағы V*10^-3 – адсорбцияға алынған қышқыл ерітінідісінің көлемі (л).

Біздің жағдайымызда адсорбцияға алынған қышқыл ерітінідісінің көлемі л тең болғандықтан:

X = (C – Cp) * 150*10^–3

6. Алынған нәтижелер негізінде келесі түрде график (15-сурет) сызыңыз:

ордината осінде – lg , абцисса осінде – lg Cp шамалары алынады. Абцисса және ордината осьтері бойынша маштаптар бірдей болу шарт емес. График бойынша (15-сурет) Фрейндлихтің адсорбция изотермасының теңдеуі құрастырылп, К және 1/n мәндерін есептеңіз:

lg = lg K + lgC_p

Барлық есептеулердің нәтижелерін төмендегі кестеге салып келтіріңіз:

№ колба	Адсорбция дейінгі қышқылдың концентрациясы, С моль/л	Адсорбция кейінгі қышқылдың концентрациясы, Ср моль/л	Х моль	моль/кг	lg	lg Cp
1
2
3