Opracowanie pomiarów Michalak Michał

1. Obliczam stężenie roztworów kwasu octowego przed podziałem c_i i po podziale c_i^α w warstwie wodnej korzystając ze wzoru:

gdzie:

c_k - stężenie roztworu kwasu octowego

c_z - stężenie NaOH

V_k - objętość kwasu octowego wzięta do miareczkowania

V_z - objętość roztworu NaOH zużyta na zmiareczkowanie kwasu octowego.

Obliczenia podaję dla stężenia kwasu octowego 0,2 mol/dm³. Pozostałe wyniki obliczeń umieściłem w tabeli poniżej

- przed podziałem

- po podziale

2. Obliczam stężenie kwasu octowego zaadsorbowanego na węglu aktywnym c₂:

3. Obliczam adsorpcję a, czyli liczbę moli kwasu octowego zaadsorbowanego przez 1 kg adsorbenta. W tym celu korzystam z zależności Guggenheima-Adama, słusznej w przypadku roztworów rozcieńczonych:

gdzie:

V = 0,020 dm³ - objętość kwasu octowego użyta do adsorpcji

m_w = 0,0009 kg - masa węgla aktywnego użytego do adsorpcji

4. Wykreślam zależność adsorpcji od stężenia kwasu octowego a=F(c)

5. Wykreślam zależność lga = f(lgc), a następnie metodą graficzną i metodą najmniejszych kwadratów wyznaczam stałe n i k równania:

- dla metody graficznej

Współczynnik podziału k jest równy:
, gdzie lg k odczytuję z wykresu. Jest to wartość liczbowa przecięcia prostej z osią y. Wartość lg k jaką odczytałem z wykresu wynosi: 0,535.

Stała n powiązana jest ze współczynnikiem nachylenia prostej i równa jej odwrotności.

- dla metody najmniejszych kwadratów

Równanie linii prostej wyznaczam przy pomocy funkcji REGLINP w edytorze Microsoft Excel. Równanie, które otrzymałem ma postać: y = 0,7805x + 0,5344. Współczynnik podziału k jest równy:
, gdzie k wyrazowi wolnemu równania, czyli lg k = 0,5344.

Stała n powiązana jest ze współczynnikiem nachylenia prostej i równa jej odwrotności.

6. Przedstawiam równanie izotermy uwzględniając stałe uzyskane w ćwiczeniu:

- dla metody graficznej

- dla metody najmniejszych kwadratów

Tabela wyników obliczeń:

Objętość kwasu zużyta do adsorpcji V = 0,020 dm^3
Masa węgla aktywnego mw = 0,0009 kg
c [mol dm^-3]	c1 [mol dm^-3]	c2 [mol dm^-3]	a [mol kg^-1]	lgc	lga
0,22	0,17	0,05	1,178	-0,6517	0,0711
0,32	0,27	0,05	1,156	-0,4949	0,0628
0,55	0,45	0,10	2,278	-0,2616	0,3575
0,66	0,54	0,12	2,611	-0,1838	0,4168
0,88	0,73	0,15	3,333	-0,0539	0,5229
0,96	0,83	0,14	3,000	-0,0177	0,4771
Stałe równania Freundlicha			1/n	n	k
Metoda graficzna			0,786	1,272	3,428
Metoda najmniejszych kwadratów			0,7805	1,281	3,423

Celem ćwiczenia było wyznaczenie stałych k i n równania Freundlicha na podstawie badań adsorpcji kwasu octowego na węglu aktywnym.

Do sprawozdania dołączyłem wykres wykonany na papierze milimetrowym.

Po wykonaniu ćwiczenia stwierdzam, że stała k wynosi w metodzie graficznej 3,428, a najmniejszych kwadratów 3,423. Wartości te zbliżone są do siebie, a wręcz są prawie identyczne tak jak wartości stałej n (metoda graficzna - 1,272, metoda najmniejszych kwadratów - 1,281).

2