Експериментальна частина. 1. Одержати в лаборанта необхідні реактиви (наважки активованого вугілля, розчини оцтової кислоти різної концентрації).

1. Одержати в лаборанта необхідні реактиви (наважки активованого вугілля, розчини оцтової кислоти різної концентрації).

2. У 5 пронумерованих конічних колб внести по 1 г активованого вугілля. У кожну колбу влити по 15 мл розчину оцтової кислоти потрібної концентрації. Колби закрити пробками та залишити для адсорбції на 50 - 60 хв. Час від часу колби обережно струшувати так, щоб вугілля не залишалося на стінках.

3. За той час, поки йде адсорбція, відтитрувати розчини оцтової кислоти лугом (С = 0,1 н.) з індикатором (фенолфталеіном) до ледь рожевого кольору та розрахувати за отриманими даними їх концентрації (С_о, моль/л).

4. Після адсорбції відфільтрувати вугілля через фільтр у пронумеровані колби-приймачі.

5. Одержані фільтрати відтитрувати (див. п.3) та розрахувати концентрації розчинів після адсорбції (С, моль/л).

6. Одержані в пп. 3 та 5 дані записати до табл. 6.

Таблиця 6

3.Обробка результатів

С/Г   Г¥ D(С/Г) 1/Г¥b DС С Рис. 10. Лінеарізована ізотерма Ленгмюра

1. Розрахувати величину адсорбції Г за рівнянням

Г = (С_о - С)V/m, (3.2)

де V -об’єм розчину, m - маса адсорбента в грамах.

2. За одержаними даними побудувати ізотерму адсорбції Г=f(С) (вважати, що ізотерма описується рівнянням Ленгмюра). Лінеаризувати одержану ізотерму згідно з графіком, наведеним на рис. 10. Ізотерма адсорбції Ленгмюра являє собою пряму лінію в координатах С/Г від С. За одержаним графіком визначити величину граничної адсорбції Г_¥.

3. Обчислити питому поверхню адсорбента за рівнянням

S_m = Г_оо N_А S_о , (3.3)

де N_А - число Авогадро; S_о -площа, яку займає молекула оцтової кислоти (взяти як таку, що дорівнює 20,5 Ų). Результат подати в см²/г.

4. Контрольні запитання та завдання

1. Що називається адсорбцією? Які бувають типи адсорбції за природою адсорбційних сил?

2. Наведіть та поясніть 5 типів ізотерм адсорбції з розчинів.

3. Які теорії адсорбції можуть описати адсорбцію з розчинів ПАР при постійній температурі?

4. Які нові особливості (явища) виникають при адсорбції з розчинів електролітів? Поясніть відповідь.

5. Одержати рівняння Гіббса. За яких умов воно застосовується?

6. Обчислити питому поверхню золю активованого вугілля, якщо Г_¥ ізопропілового спирту у воді дорівнює 6 10^-3 моль/кг, а S₁ = 20,5^. 10^{-20 м2}.

7. Знайти адсорбцію пропіонової кислоти на поверхні поділу повітря - водний розчин при Т = 273 К та концентрації 0,5 моль/м³ за рівнянням Шишковського

Ds = 12,5^.10^-3 ln(1 + 7,73С) . (3.4)

8. Обчислити адсорбцію масляної кислоти на поверхні поділу повітря - водний розчин при Т = 283К та концентрації С = 0,104 кмоль/м³ за даними табл. 7 графічним способом.

Таблиця 7

Розділ 3. Стійкість та коагуляція дисперсних систем