Задача 6
6.1 При адсорбции уксусной кислоты на угле при 25 С были получены следующие данные :
равновесная концентрация, ммоль/мл 0,03 0,06 0,12 0,47
удельная адсорбция, ммоль/г 0,622 0,78 1,08 2,02
Определить значения констант уравнения Фрейндлиха.
6.2 Для адсорбции аргона на коксовом угле при -78,3 С получены следующие данные:
р, мм рт.ст. 24,0 98,2 218, 0
А, мг/г 5,0 15,0 24,0
Найти постоянные в уравнении БЭТ, если рs = 256 мм рт ст
6.3 По изотерме адсорбции бензола:
р/ps 0,024 0,080 0,140 0,200
Г, ммоль/г 0,0149 0,0348 0,0472 0,0568
рассчитать удельную поверхность адсорбента по теории БЭТ. Площадь, занимаемая одной молекулой бензола Sо = 49 А.
6.4 Используя уравнение Ленгмюра, вычислить адсорбцию пропионовой кислоты на поверхности раздела водный раствор - воздух при 293 К и концентрации 0,1 кмоль/м3, если известны константы Шишковского:
а = 12,8·10-3 и в = 7,16.
6.5 По изотерме адсорбции бензола:
р/ps 0,200 0,266 0,350 0,460
Г, ммоль/г 0,0568 0,0663 0,0793 0,1010
рассчитать удельную поверхность адсорбента по теории БЭТ. Площадь, занимаемая одной молекулой бензола Sо = 49 А.
6.6 Вычислить по формуле Ленгмюра величину адсорбции изоамилового спирта из раствора концентрацией 0,1 кмоль/м3 на поверхности раздела водный раствор - воздух при 292 К по данным константам:
Г = 8,7·10-9 кмоль/м2 и в = 42.
6.7 Построить кривую адсорбции СО2 на цеолите при 293 К и с помощью графического метода определить константы уравнения Ленгмюра, используя следующие экспериментальные данные:
Адсорбция, Г·103 , кг/кг 35,0 86,0 112,0 152,0
Равновесное давл.,
Р· 10-2, Па 1,0 5,0 10,0 30,0
6.8 Построить кривую адсорбции СО2 на цеолите при 293 К и с помощью графического метода определить константы уравнения Ленгмюра, используя следующие экспериментальные данные:
Адсорбция, Г·103 , кг/кг 152,0 174,0 178,0 188,0
Равновесное давл.,
Р· 10-2, Па 30,0 75,0 100,0 200,0
6.9 По изотерме адсорбции азота определите удельную поверхность адсорбента (Т=77К, S0=16,2. 10-20м2):
Р/Рs 0,029 0,05 0,11 0,14 0,20
а, моль/кг 2,16 2,39 2,86 3,02 3,33
6.10 По экспериментальным данным адсорбции СО2 на активированном угле определить константы уравнения Ленгмюра, используя которые рассчитать и построить кривую адсорбции:
Равновесное давл.,
Р· 10-2, Па 9,9 49,7 99,8 200,0
Адсорбция, Г·103 , кг/кг 32,0 70,0 91,0 102,0
6.11 По изотерме адсорбции азота определите удельную поверхность адсорбента (Т=77 К, S0=16,2.10-20м2):
Р/Рs 0,02 0,04 0,08 0,14 0,16 0,18
а, моль/кг 1,86 2,31 2,72 3,07 3,12 3,23
6.12 По константам уравнения Ленгмюра Г = 182·10 -3 кг/кг, b = 0,1 ·10 -2 Па-1 рассчитать и построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле в пределах следующих равновесных давлений газа: от 100·102 до 200·102 Па.
6.13 По изотерме адсорбции определите удельную поверхность адсорбента (Т = 239 К, S0 = 49.10-20 м2):
Р/РS 0,05 0,12 0,20 0,30 0,40 0,50
А.105, кмоль/кг 3,1 5,98 8,0 11,0 13,6 17,7
6.14 При изучении адсорбции СО на угле были получены следующие данные:
давление, мм рт.ст. 7,2 30,3 53,9 88,1
адсорбция, см3/г 2,32 7,82 11,7 16,3
Определить графическим путем константы уравнения Фрейндлиха.
6.15 По изотерме адсорбции окиси углерода на поверхности слюды величиной S = 6,24·103 см2
р·103, см рт.ст. 0,566 0,756 1,10 2,28 2,30 4,53 5,45 7,13
Г·102, см3 /г 10,5 11,9 13,5 14,2 14,5 16,3 16,8 16,8
Определить площадь, занимаемую одной молекулой этого газа в адсорбционном слое.
6.16 Определить графически константы эмпирического уравнения изотермы адсорбции Фрейндлиха по следующим данным адсорбции окиси углерода на угле:
А, см3/г 16,2 19,4 25,7 31,7
Равновесное давл.,
Р, см рт.ст. 0,6 4,0 7,2 11,7
6.17 Определите графически константы эмпирического уравнения изотермы адсорбции Фрейндлиха по следующим данным адсорбции окиси углерода на угле:
А, см3/г 34,7 37,6 43,4 49,3
Равновесное давл.,
Р, см рт.ст. 14,8 18,7 28,2 44,2
6.18 По приведенным данным рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции бензола на твердой поверхности. Площадь, занимаемая одной молекулой бензола S0 = 49⋅10-20 м2:
Р/Рs 0,024 0,05 0,14 0,20 0,265
А 103, кмоль/кг 0,0149 0,0348 0,0472 0,566 0,0663
6.19 Построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 231 С и определить константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие экспериментальные данные:
Адсорбция, Г·103 кг/кг 96,2 117,2 145,0 177,0
Равновесное давление,
Р· 10-2, Па 100,0 144,2 250,0 452,0
6.20 Используя константы эмпирического уравнения Фрейндлиха К = 1,6·10-3 и 1/n = 0,48, построить кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 271 С в интервале давлений от 2·102 до 30·102 Па.
6.21 По изотерме адсорбции окиси углерода на поверхности угля получены следующие результаты:
Р, мм рт.ст. 7,3 30,4 54,0 88,2
Адсорбция, см3/г 2,34 7,84 11,9 16,5
Определить графическим путем из этих данных константы в уравнении Фрейндлиха.
6.22 Определить графически константы в уравнении изотермы адсорбции Фрейндлиха, если:
С, ммоль/см3 0,018 0,031 0,062 0,126
х/m 0,467 0,624 0,801 1,11
6.23 По уравнению Фрейндлиха вычислить равновесную концентрацию уксусной кислоты, если 1 г угля адсорбирует 3,76 ммолей уксусной кислоты, К = 2,82; n = 2,44.
6.24 Какова площадь, приходящаяся на одну молекулу изомасляной кислоты на поверхности раздела водный раствор - воздух, если Г = 5,42·10-9 кмоль/м2.
6.25 Определить площадь, приходящуюся на одну молекулу в насыщенном адсорбционном слое анилина на поверхности его водного раствора, если Г = 6,0·10-9 кмоль/м2 .