7. Ориентировочная основа действия (оод) для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.
Приборы и реактивы: конические колбы на 100 мл, пипетки на 5 и 15 мл, бюретка для титрования на 25 мл, воронки, бумажные фильтры, конические колбы для титрования. Растворы уксусной кислоты С(1/1 СН3СОOH): 0,0125; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 моль/л; раствор гидрооксида натрия С(1/1 NaOH)=0,1 моль/л, фенолфталеин, активированный уголь.
Методика выполнение работы. В шесть чистых и сухих колб вносят 1 г измельченного активированного угля, наливают по 15 мл растворов уксусной кислоты. Колбы закрывают крышками и перемешивают на магнитной мешалке в течение 20 мин. Затем растворы фильтруют в отдельные колбы, отбрасывая первые 0,5-1 мл фильтрата, во избежание ошибок за счет адсорбции кислоты на фильтре. Из каждого фильтрата отбирают пипеткой по 2,5 мл раствора и титруют раствором гидрооксида натрия в присутствии фенолфталеина до слабо-розового окрашивания от одной капли гидрооксида натрия. По количеству ушедшей на титрование щелочи определяют концентрацию кислоты после адсорбции (Ср). Расчет проводят, используя выражения закона эквивалентов:
Определяя разность между начальной и равновесной концентрациями уксусной кислоты, рассчитывают адсорбцию Г для каждой концентрации по уравнению
,
моль/г
где: С0 и Ср – исходная и равновесная концентрации адсорбтива (моль/л);
V- объем раствора, взятый для адсорбции (л);
m – масса навески адсорбента (г).
Все измеренные и вычисленные данные заносят в таблицу.
№ пробирки |
m адсорбента, г |
V адсорбтива, мл |
С0 моль/л |
Ср моль/л |
С0- Ср моль/л |
Г моль/г |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
Обработка экспериментальных данных.
По полученным данным построить изотерму адсорбцию в координатах Г от Ср.
Для оценки соответствия полученной изотермы адсорбции представлениям Лэнгмюра построить изотерму адсорбции в координатах
от
.
3. Если экспериментальные точки в этих координатах укладываются на прямую линию, значит полученные результаты удовлетворяют изотерме Лэнгмюра:
,
представляющей собой в данных координатах прямую линию.
4. Из полученного графика определить величину Г и К.
Значение а определяет величину обратную емкости монослоя (1/Г), отсюда
Тангенс угла наклона прямой позволяет найти константу адсорбционного равновесия
.