固體從溶液中的吸附實驗報告

固體從溶液中的吸附實驗報告院（系）生化系年級10級專業(yè)化工姓名學(xué)號課程名稱物化實驗實驗日期2012年11月29日實驗地點3棟指導(dǎo)老師一、實驗?zāi)康模?·熟悉溶液吸附法測定固體比表面的原理和實驗方法。2?測定活性炭的比表面。二、實驗原理：吸附能力的大小常用吸附量Γ表示之。Γ通常指每克吸附劑上吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量。吸附量Γ的大小與吸附平衡時溶質(zhì)的濃度C有關(guān)，常用的關(guān)聯(lián)式有兩個：（1）Freundlich經(jīng)驗公式：式中，x表示吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）；m表示吸附劑的質(zhì)量（g）；c表示吸附平衡時溶液的濃度（mol/L）；k,n表示經(jīng)驗常數(shù)，由溫度、溶劑、吸附質(zhì)與吸附劑的性質(zhì)決定。以lgΓ對lgc作圖可得一直線，由直線的斜率和截距可求得n和k。（2）Langmuir吸附方程：式中，?！薇硎撅柡臀搅?；C表示吸附平衡時溶液的濃度；K為常數(shù).用c/Γ對c作圖得一直線，由此直線的斜率和截距可求得?！蓿⑦M(jìn)一步計算出吸附劑的比表面積S0S0(m2/g)＝三、實驗準(zhǔn)備：1.儀器：電動振蕩器、分析天平、堿式滴定管、帶塞錐形瓶（5個）、移液管、錐形瓶2：藥品：活性炭；HAC(0.4mol·ml-3)；NaOH(0.1mol·ml-3)；酚酞指示劑。實驗步驟：分別放入1—5號洗凈干燥的帶塞錐形瓶中分別放入1—5號洗凈干燥的帶塞錐形瓶中約1g（準(zhǔn)確到0.001g）的活性炭 約1g（準(zhǔn)確到0.001g）的活性炭用滴定管分別按下列數(shù)量加入蒸餾水與醋酸溶液用滴定管分別按下列數(shù)量加入蒸餾水與醋酸溶液瓶號12345V醋酸溶液/ml50.0030.0015.0010.005.00V蒸餾水/ml50.0070.0085.0090.0095.00取樣量/ml10.0020.0020.0040.0040.00搖動錐形瓶用磨口瓶塞塞好配好各瓶溶液搖動錐形瓶用磨口瓶塞塞好配好各瓶溶液2.蓋好固定板，振蕩30min放于振蕩器中，溫度設(shè)定在30蓋好固定板，振蕩30min放于振蕩器中，溫度設(shè)定在30°C求得：J=-4.983k=0.01695、由c/Γ=1/(?！?K)+C/T∞得：求得：?！?0.02128k=-0.03456由?！抻嬎慊钚蕴康谋缺砻娣e。S。==3112.966(m2/g)七、誤差分析對實驗結(jié)果造成影響的原因可能如下：活性炭表面上吸附有水分子，而計算時忽略了被水分子占據(jù)的表面積?；钚蕴勘砻嫔嫌行】?，有的小孔脂肪酸不能鉆進(jìn)去。振蕩時間過短或過長?；钚蕴吭诜Q量過程中，由于暴露于空氣中，會吸附空氣中的氣體。實驗過程中溫度會對實驗結(jié)果造成影響。八、思考題1．吸附作用與哪些因素有關(guān)？固體吸附劑吸附氣體與從溶液中吸附溶質(zhì)有何不同？答：吸附作用與溫度、壓力、溶劑、吸附質(zhì)和吸附劑性質(zhì)有關(guān)。固體在溶液中的吸附，除了吸附溶質(zhì)還有溶劑，液固吸附到達(dá)平衡時間更長；固體吸附劑吸附氣體受溫度、壓力及吸附劑和吸附質(zhì)性質(zhì)影響：氣體吸附是放熱過程,溫度升高吸附量減少；壓力增大,吸附量和吸附速率增大；一般吸附質(zhì)分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,被吸附能力越高。2．弗羅因德利希吸附等溫式與朗繆爾吸附等溫式有何區(qū)別？答：朗繆爾吸附等溫式是一個理想的吸附公式，它代表了在均勻表面上,吸附分子彼此沒有作用,而且吸附是單分子層情況下吸附達(dá)平衡時的規(guī)律性，有飽和吸附量值；弗羅因德利希吸附等溫式屬于真實吸附，是經(jīng)驗公式，但也有理論說明，θ范圍比Langmuir等溫式要大一些，沒有飽和吸附量值。3．如何加快吸附平衡的到達(dá)？如何判斷是否達(dá)到吸附平衡？答：提高振蕩速度；滴定兩次不同時間的醋酸濃度時，兩次消耗NaOH體積相同，即可判斷吸附已達(dá)到平衡。九、實驗小結(jié)1.測定固體比表面時所用溶液中溶質(zhì)的濃度要選擇適當(dāng)，即初始溶液的濃度以及吸附平衡后的濃度都選擇在合適的范圍內(nèi)。既要防止初始濃度過高導(dǎo)致出現(xiàn)多分子層吸附，又要避免平衡后的濃度過低使吸附達(dá)不到飽和。2.按朗格謬爾吸附等溫線的要求，溶液吸附必須在等溫條件下進(jìn)行，使盛有樣品的磨口錐形瓶置于恒溫器中振蕩，使之達(dá)到平衡。本實驗是在空氣浴中將盛有樣品的磨口錐形瓶置于振蕩器上振蕩。實驗過程中溫度會有變化，這樣會影響測定結(jié)果。3．由實驗結(jié)果可知，活性炭在醋酸溶液中的吸附為單分子層吸附，可用Langmuir吸附等溫式表征其吸附特性。用溶液吸附法測定活性