adsorp, NAUKA, chemia, lab


ADSORPCJA

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie izotermy adsorpcji Freundlicha kwasu octowego na węglu aktywnym.

Zadanie sprowadza się do wyznaczenia doświadczalnego współczynnika k i 1/n w równaniu Freundlicha dla konkretnego węgla aktywnego. Należy ustalić zależność ilości zaadsorbowanego kwasu na jednostkę masy w zależności od stężenia tego kwasu

2. Wykonanie ćwiczenia.

Odczynniki i aparatura

  1. Roztwór kwasu octowego (CH3COOH) o stężeniu C=0,5 mol/dm3.

  2. Roztwór wodorotlenku sodowego (NaOH) o stężęniu C=0,1 mol/dm3.

  3. Fenoloftaleina-wskaźnik.

  4. Węgiel aktywny.

  5. Zestaw do miareczkowania.

  6. Wstrząsarka laboratoryjna.

  7. Szkło laboratoryjne:

6 kolbek miarowych o pojemności 100 cm3

6 kolbek stożkowych ze szlifowanym korkiem,

6 kolbek stożkowych do sączenia,

lejki, pipety, bagietki,

8)Sączki z bibuły o średniej szybkości filtracji.

W kolbach miarowych o pojemności 100 cm3 sporządzam cztery roztwory kwasu octowego o różnych stężeniach (korzystając z roztworu kwasu octowego o stężeniu 0,5 mol/dm3. Otrzymane roztwory dokładnie mianuje roztworem wodorotlenku sodowego o stężeniu 0,1 mol/dm3 wobec fenoloftaleiny jako wskaźnika. W tym celu

odmierzam 10 cm3 (pipetą miarową ) roztworu kwasu octowego o danym stężeniu do suchej kolby stożkowej i miareczkuje dwukrotnie. Analogicznie wykonuje miareczkowanie pozostałych roztworów kwasu octowego.

Korzystając z wagi technicznej a następnie analitycznej dokładnie odważam na folii aluminiowej sześć odważek węgla (po około 2 g każda. Następnie odważki węgla wsypuje kolejno do sześciu kolbek ze szlifem. Później do tych kolbek dodaję po 50 cm3 (odmierzam pipetą) każdego z przygotowanych roztworów kwasu octowego. Kolbki zamykam szczelnie korkiem i zawartość jest wstrząsana przez 10 min na wstrząsarce. Otrzymane zawiesiny przesączam, z każdego przesączu pobieram do miareczkowania próbki o objętości 10 cm3, celem oznaczenia stężenia równowagowego kwasu octowego (niezaadsorbowanego).

3. Opracowanie wyników

A) W celu otrzymania roztworów odmierzam 60, 40, 20 oraz 10 cm3 o stężeniu 0,522 mol/ dm3 Otrzymuje stężnia: 0,3132; 0,2088; 0,1044; oraz 0,0522 mol/dm3 .

B) Masa próbek węgla

Masa węgla = Masa węgla z naczynkiem - Masa naczynka

M1 = 4,1249 - 2,1520 = 1,9729 g

M2 = 3,9365 - 2,0828 = 1,8537g

M3 = 3,8490 - 2,2041= 1,6449 g

M4 = 3,9754 - 2,1891 = 1,7863g

C) Średnia ilość NaOH jaka zeszła przy miareczkowaniu

1 - 23,6 cm3

2 - 14,8 cm3

3 - 6,4 cm3

4 - 2,35 cm3

obliczam stężenia według wzoru:

Crów. = 0x01 graphic
[mol/dm3]

V2 NaOH - objętość NaOH która zeszła podczas miareczkowania CH3COOH po zajściu procesu adsorpcji.

C NaOH - stężenie NaOH ( 0,1 mol/dm3)

VCH0x01 graphic
COOH - objętość CH3COOH ( 10 cm3 )

Crów1 = 23,6*0,1/10 = 0,236

Crów2 =14,8*0,1/10 = 0,148

Crów3 = 6,4*0,1/10 = 0,064

Crów4 = 2,35*0,1/10 = 0,0235

[ C ] = 0x01 graphic
= mol/dm3

D) Ilość zaadsorbowanej substancji obliczam ze wzoru:

X = 1000 * Vkw * (C0 - Crów ) *60 [mg]

X - liczba miligramów zaadsorbowanego kwasu octowego na węglu aktywnym.

Vkw - objętość kwasu zużyta do adsorpcji.

60 - MCH0x01 graphic
COOH

X = 1000*0,05*( 0,394 - 0,286 )*60 = 324,0

X = 1000*0,05*(0,325 - 0,272 )*60 = 292,5

X = 1000*0,05( 0,261 - 0,180 )*60 = 243,0

X = 1000*0,05( 0,190 - 0,123 )*60 = 201,0

[X] = 1000*dm3(mol/dm3 - mol/dm3)*g/mol = mg/mol

Obliczam logarytm postaci:

log0x01 graphic

log(324/1,9729) = 2,21544

log(292,5/1,8537) = 2,19809

log(243,5/1,6449) = 2,170359

log(201/1,7863) = 2,05124

[0x01 graphic
] = mg/g

Obliczam logarytm ze stężenia równowagowego: log Crów, w celu zmiany jednostek z mol/dm3 na mmol/dm3 mnożę Crów przez 1000.

log236 = 2,372912

log148 = 2,170262

log64 = 1,806180

log23,5 = 1,371068

[logCrów] = mmol/dm3

Po zlogarytmowaniu równanie Freundlicha przyjęło postać:

log0x01 graphic
= log k + 0x01 graphic
log C

Z wykresu odczytuję wartości

tg α = 0x01 graphic
log k =1,06

α = 25o

tg 250 =0,46

0x01 graphic
= 0,466

Po podstawieniu odczytanych z wykresu wartości równanie izotermy Freundlicha dla badanego układu przyjmuje postać:

log0x01 graphic
= 1,06 + 0,466*log C

Wnioski:

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia wyznaczyłe izotermę adsorpcji Freundlicha kwasu octowego na węglu aktywnym.

Na podstawie sporządzonego wykresu określiłem watość współczynników k i 1/n których wartość podałam w postaci logarytmicznej.

Znając wartości tych współczynników napisałemrównanie izotermy Freundlicha .

Błędy w przeprowadzonym doświadczeniu mogły wyniknąć z:

3



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Adsorpcja-A1, NAUKA, chemia, lab
chemia10, NAUKA, chemia, lab
miareczkownie, NAUKA, chemia, lab
Równowaga w roztworach elektrolitów, NAUKA, chemia, lab
pat sciąga chemia zerówka, NAUKA, chemia, lab
Masa atomowa i cząsteczkowa, NAUKA, chemia, lab
Na ciała poruszające się w cieczy, NAUKA, chemia, lab
Oznaczenie miedzi, NAUKA, chemia, lab
grupy pierwsiatkow chemia, NAUKA, chemia, lab
chemia7, NAUKA, chemia, lab
chemia2, NAUKA, chemia, lab
Spektrofotometria S-3, NAUKA, chemia, lab

więcej podobnych podstron