Ćwiczenie nr 4
Adsorpcja błękitu metylenowego na węglu aktywnym w obecności acetonu.
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zbadanie procesu adsorpcji barwnika z roztworu, wyznaczenie równania
izotermy Freundlicha oraz wpływu polarności rozpuszczalnika na proces adsorpcji na węglu aktywnym.
Wstęp teoretyczny
Definicje.
Adsorpcja- proces wiązania się cząsteczek, atomów lub jonów na powierzchni lub granicy faz fizycznych, powodujący lokalne zmiany stężenia.
W zależności od rodzaju sił utrzymujących cząsteczki zaadsorbowane na powierzchni ciała stałego adsorpcję dzielimy na:
fizyczna- uwarunkowana siłami oddziaływań międzycząsteczkowych (Van der Waalsa), gdzie cząsteczki adsorbentu nie zmieniają swoich własności;
chemiczna- (chemisorpcja) polega na tworzeniu się silnych wiązań chemicznych między adsorbentem (ciało, na którego powierzchni zachodzi adsorpcja) i adsorbatem (ciało ulegające procesowi adsorpcji).
Widmo absorpcyjne- to zbiór długości fal absorbowanych przez układ. Powstaje podczas przechodzenia promieniowania elektromagnetycznego przez chłonny ośrodek absorbujący promieniowanie o określonych długościach.
Adsorpcja z roztworów- jest komplikowana możliwością dysocjowania adsorbatu, jonizacji grup powierzchniowych oraz tworzenia się elektrycznej warstwy podwójnej na powierzchni adsorbentu, która podwyższa lub obniża adsorpcję. Ma na to wpływ pH roztworu i siła jonowa.
Izoterma adsorpcji- zależność ilości zaadsorbowanej substancji od stężenia lub ciśnienia adsorbatu przy ustalonej temperaturze.
Izoterma Freundlicha:
a= k log a= log c+ log k
Całkowita zaadsorbowana ilość substancji
k, n- stałe zależne od temperatury, rodzaju adsorbentu i substancji adsorbowanej
stężenie molowe roztworu w stanie równowagi, która ustala się po pewnym czasie Węgiel aktywny- substancja składająca się głównie z węgla pierwiastkowego w formie bezpostaciowej (sadza) i częściowo w postaci drobnokrystalicznego grafitu. Jest doskonałym adsorbentem, gdyż ma bardzo dużą powierzchnię w przeliczeniu na jednostkę masy 500÷ 2500 m2/g. Stosowany np. w medycynie jako środek pomocny w zatruciach żołądkowych i biegunkach, w przemyśle chemicznym jako katalizator, w technice: do pochłaniania gazów, w uzdatnianiu wody, jako filtry.
Prawo Lamberta- Beera- opisuje pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego przy przechodzeniu przez częściowo absorbujący i rozpraszający ośrodek.
A=log10 A= ε*l*c
A ; absorbancja
; stosunek natężenia światła padającego do światła po przejściu przez ciało (kuwetę)
(…)
… referencji - w tym celu do szklanej kuwety wprowadziłyśmy 3 ml przygotowanego wcześniej roztworu, składającego się z 0,5 ml acetonu i 4,5 ml wody destylowanej. Po wykonaniu pomiarów, do każdego pojemnika dodałyśmy 150 mg rozkruszonej tabletki węgla aktywnego ( połowę masy stanowił czysty węgiel aktywny), wymieszałyśmy i powtórnie dokonałyśmy pomiaru absorbancji, po wcześniejszym przefiltrowaniu roztworów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)