Лабораторная работа «Адсорбция уксусной кислоты на активированном угле»

Цель работы — по экспериментальным данным построить изотерму адсорбции уксусной кислоты на активированном угле и показать применимость уравнений Лэнгмюра или Фрейндлиха для описания процесса.

Порядок выполнения работы

Необходимо проделать следующее.

1.В 6 сухих пронумерованных колб поместить по 4 таблетки активированного угля. В каждую колбу влить по 50 мл приготовленных растворов уксусной кислоты (концентрацию каждого из шести растворов уточнить у преподавателя или лаборанта и записать в таблицу).

2.Растворы с адсорбентом встряхивать в течение 20 мин, затем оставить на 10 мин постоять, далее в течение 10 мин отфильтровывать. Время адсорбции должно быть одинаково для всех шести растворов: 30…40 мин. Растворы с активированным углем после адсорбции отфильтровать.

3.Отобрать пипеткой по 5 мл отфильтрованных растворов в колбы для титрования.

4.Для определения концентрации уксусной кислоты после адсорбции отобранные в колбы растворы оттитровать в присутствии фенолфталеина 0,1 Н раствором NaOH.

5.Концентрацию СН3СООН вычислить по формуле

VкСк = VщСщ,

где Vк и Vщ — соответственно объемы кислоты и щелочи; Cк и Сщ — их концентрации, выраженные в мольэкв/л.

Количество адсорбированной уксусной кислоты (α, моль/г) рассчитать по уравнению

α = (С0 − C)V 1000, m

где С0 — исходная концентрация, моль/л; С — концентрация СН3СООН после адсорбции, моль/л; m — масса адсорбента, m = 1 г;

19

V — объем раствора, взятый для адсорбции (V = 0,05 л). Полученные данные представить в виде таблицы.

С0

С

С0 – С

Обработка результатов

1.По экспериментальным данным построить изотерму адсорбции уксусной кислоты в координатах α = ƒ(С).

2.Построить график зависимости С/α = ƒ(С) и определить кон-

станты уравнения Лэнгмюра α0 и К (см. «Теоретическую часть» рис. 2).

3.Сделать вывод о применимости уравнения Лэнгмюра для описания процесса.

4.Проверить применимость уравнения Фрейндлиха. Для этого

построить график зависимости lg α = ƒ(lgC) и определить константы уравнения Фрейндлиха К′ и n (см. «Теоретическую часть», рис. 4).

5. Определить, какое из двух уравнений, Лэнгмюра или Фрейндлиха, лучше описывает процесс?

20