To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium chemii fizycznej
Sprawozdanie:
„Zastosowanie chromatografii gazowej do badań adsorpcji gazów.”
Ćwiczenie przeprowadzili:
Ocena z przygotowania:
Ocena ze sprawozdania:
- Głaszczka Rafał
- Prus Bartłomiej
- Skowrońska Urszula
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest badanie zjawiska adsorpcji metodami chromatograficznymi (chromatografia gazowa). Wykonane pomiary umożliwią wyznaczenie nam wartości adsorpcji, sporządzenie wykresu izotermy oraz sprawdzenie stosowalności izotermy Langmuira oraz równania Brunauera, Emmetta i Tellera.
Podstawy teoretyczne
Adsorpcja to zjawisko zmiany składu warstwy międzyfazowej w porównaniu ze składami faz objętościowych. W układzie gaz-ciało stałe adsorbentem jest faza stała, a adsorbatem - gazowa. Do opisu adsorpcji w tym układzie sporządzamy wykres izotermy czyli zależności wartości adsorpcji od ciśnienia adsorbatu. Zastosowania znajdują tu 4 równania: Henry'ego, Langmuira, BET i Freundlicha. Ich dokładność i stosowalność zależy od chemicznych i fizycznych zjawisk towarzyszących adsorpcji.
W celu wyznaczenia izoterm adsorpcji mając dane chromatograficzne możemy skorzystać z równania:
gdzie:
tR - czas retencji,
- średnia objętościowa szybkość przepływu gazu,
VM - objętość fazy gazowej w kolumnie,
m - masa adsorbentu w kolumnie,
a - adsorpcja,
c - stężenie równowagowe w fazie gazowej.
Wzór ten po przekształceniu umożliwia obliczenie wartości adsorpcji. Poprawną wartość adsorpcji otrzymujemy po uwzględnieniu dodatkowo zmiany szybkości gazu nośnego w kolumnie czyli obliczając współczynnik Jamesa-Martina. Końcowe wyrażenie na wartość adsorpcji ma postać:
gdzie:
k - stała detektora,
F0 - objętościowa szybkość przepływu gazu nośnego z kolumny,
m - masa adsorbentu w kolumnie,
w - stała szybkość,
- współczynnik Jamesa-Martina,
Sa - powierzchnia adsorpcji.
Do wyznaczenia izotermy adsorpcji wykorzystując dane elucyjne można wykorzystać następujące metody: maksimum piku, profilu piku oraz „poprawionego” profilu piku.
Układ pomiarowy
(…)
…,
m - masa adsorbenta [g],
S pik - powierzchnia piku [jk],
S ads - powierzchnia piku + pole przed pikiem [jk],
- współczynnik Jamesa-Martina.
gdzie:
po - ciśnienie atmosferyczne,
pi - ciśnienie na wejściu.
gdzie:
- prędkość skanowania (jk/s),
H pik - wysokość piku [jk],
Tc - temperatura kolumny [K],
R - stała gazowa (8,31 J/K mol),
F0 - objętościowa szybkość przepływu gazu nośnego z kolumny…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)