Sprawozdanie z laboratorium
Ćwiczenie 24
Wyznaczanie powierzchni właściwej węgla aktywnego
W sześciu kolbach umieszczamy dokładnie ważoną ilość węgla aktywnego. Masa naważki powinna wynosić około 1 gram. Następnie do każdej kolbki wlewamy po 50 cm3 roztworów CH3COOH o następujących stężeniach: 0.15, 0.12, 0.09, 0.06, 0.03, 0.015 mol/dm3. Kolbki pozostawiamy na 20 minut często wstrząsając, po czym zawartość przesączamy do suchych kolb. Następnie miareczkujemy 0,1 n roztworem NaOH wobec fenoloftaleiny aby oznaczyć stężenie początkowe i równowagowe kwasu octowego. Do miareczkowania pobieramy 20 cm3 dwóch pierwszych bardziej stężonych próbek oraz po 25 cm3 pozostałych.
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
VNaOH = 1.) 24,6
2.) 21,0
3.) 19,2
4.) 13,3
5.) 6,6
6.) 2,8
Ilość moli CH3COOH w 50 cm3 roztworu przed adsorpcją
n1 [mol] |
Ilość gramów użytego węgla aktywnego
m [ g] |
Ilość moli CH3COOH w 50 cm3 roztworu po adsorpcji
n2 [mol] |
Stężenie równowagowe CH3COOH
c [mol/dm3] |
Całkowita ilość moli CH3COOH która uległa zaadsorbowaniu
n = n1 - n2 [mol] |
Ilość moli CH3COOH która została zaadsorbowana na 1 g węgla aktywnego nw =n/m [mol/g] |
0,0075 |
1,0 |
0,00248 |
0,00248 |
0,00502 |
0,00502 |
0,006 |
1,0 |
0,0021 |
0,0021 |
0,0039 |
0,0039 |
0,0045 |
0,96 |
0,00192 |
0,00192 |
0,00258 |
0,002687 |
0,003 |
1,03 |
0,00133 |
0,00133 |
0,00167 |
0,00162 |
0,0015 |
1,0 |
0,00066 |
0,00066 |
0,00089 |
0,00089 |
0,00075 |
1,08 |
0,00028 |
0,00028 |
0,00047 |
0,000435 |
Obliczamy wartość nw.maks , stosując metodę graficzną i najmniejszych kwadratów.
nr |
xi |
yi |
xiyi |
Xi2 |
1 |
0,00248 |
0,4940 |
0,001225 |
0,000006150 |
2 |
0,00210 |
0,5384 |
0,001130 |
0,000004410 |
3 |
0,00192 |
0,7145 |
0,001371 |
0,000003686 |
4 |
0,00133 |
0,8209 |
0,001091 |
0,000001768 |
5 |
0,00066 |
0,7415 |
0,000489 |
0,000000435 |
6 |
0,00028 |
0,6436 |
0,000180 |
0,000000078 |
Σxi = 0,00877 Σxi2 = 0,00001037
Σyi = 3,9529 (Σxi)2 = 0,000076912
Σxiyi = 0,005486
nw.maks = 0,008
m. graficzna
x1 = 0,00248 y1 = 0,494
x2 = 0,0021 y2 = 0,5384
nw.maks = 1/b = -0,008
obliczam powierzchnie właściwą węgla aktywnego
A = nw.maks ⋅NA ⋅ S
A = 0,008 ⋅ 6,022⋅1023⋅21⋅10-20 = 1050 [m2/g]