固體從溶液中的吸附試驗(yàn)報(bào)告

1、固體從溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告院（系） 生化系 年級(jí) 10 級(jí) 專業(yè) 化工 姓名 學(xué)號(hào)課程名稱 物化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2019 年 11 月 29 日 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 3 棟 指導(dǎo)老師一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 熟悉溶液吸附法測(cè)定固體比表面的原理和實(shí)驗(yàn)方法。2?測(cè)定活性炭的比表面。二、實(shí)驗(yàn)原理：吸附能力的大小常用吸附量 r表示之。r通常指每克吸附劑上吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 吸附量r的大小與吸附平衡時(shí)溶質(zhì)的濃度C有關(guān)，常用的關(guān)聯(lián)式有兩個(gè)：（1） Freundlich 經(jīng)驗(yàn)公式：式中， x 表示吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量（ mol）； m 表示吸附劑的質(zhì)量（ g）；c 表示吸附 平衡時(shí)溶液的濃度（ mol/L ）；k,n

2、 表示經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由溫度、溶劑、吸附質(zhì)與吸附劑的性質(zhì) 決定。以ig r對(duì)lgc作圖可得一直線，由直線的斜率和截距可求得n和k。（2）Langmuir 吸附方程：式中，r表示飽和吸附量； C 表示吸附平衡時(shí)溶液的濃度； K 為常數(shù) .OO用C/ r對(duì)c作圖得一直線，由此直線的斜率和截距可求得r吸附劑的比表面積 so，并進(jìn)一步計(jì)算出S0（m2/g）=三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：1. 儀器：電動(dòng)振蕩器、分析天平、堿式滴定管、帶塞錐形瓶（ 5 個(gè)）、移液管、錐形 瓶2 :藥品：活性炭；HAC（0.4mol ml -3） ; NaOH （O.lmol ml -3）;酚酞指示劑。四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1.3.4. 五、注意事項(xiàng)

3、1. 溶液的濃度配制要準(zhǔn)確，活性炭顆粒要均勻并干燥2.醋酸是一種有機(jī)弱酸，其離解常數(shù)Ka = 1.76 X 10-5，可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物是 NaAc是一種強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液 pH在8.7左右，酚酞的顏色 變化范圍是 8-10，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的 pH 正處于其內(nèi)，因此采用酚酞做指示劑，而不用甲 基橙和甲基紅。直到加入半滴NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液使試液呈現(xiàn)微紅色，并保持半分鐘內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)。3 .變紅的溶液在空氣中放置后，因吸收了空氣中的CO2又變?yōu)闊o色。4.以標(biāo)定的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液在保存時(shí)若吸收了空氣中的CO2以它測(cè)定醋酸的濃度，用酚酞做為指示劑，則測(cè)定結(jié)果會(huì)偏高。為使測(cè)定結(jié)

4、果準(zhǔn)確，應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間將NaOH溶液放置于空氣中。 六、數(shù)據(jù)處理1 、已知 CNaOH=0.1040 mol/L標(biāo)準(zhǔn)滴定醋酸： VHAC=10.00 ml c0=NaoHV*NaoHHAC消耗NaoH的平均體積37.10mlC0=0.3858 mol/L2 、利用 C=NaoHV*NaoH樣品、 C=(0-C)*0.1求 c、r.碳3 、吸附等溫線的繪制：以吸附量r對(duì)平衡濃度c作出曲線。4 、作 ig r =1*lgc+lgkj求得： J=-4.983 k=0.01695 、由 c/ r =1/( r*k)+c/tg得：求得：r g=0.02128 k= -0.03456 6、由r計(jì)算活性炭

5、的比表面積。S 。 = =3112.966 (m2/g) 七、誤差分析對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的原因可能如下：1 、 活性炭表面上吸附有水分子，而計(jì)算時(shí)忽略了被水分子占據(jù)的表面積。2 、 3、 4、活性炭表面上有小孔，有的小孔脂肪酸不能鉆進(jìn)去。振蕩時(shí)間過短或過長(zhǎng)。活性炭在稱量過程中，由于暴露于空氣中，會(huì)吸附空氣中的氣體。5、 實(shí)驗(yàn)過程中溫度會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。八、思考題1 吸附作用與哪些因素有關(guān)？固體吸附劑吸附氣體與從溶液中吸附溶質(zhì)有何不同？答：吸附作用與溫度、壓力、溶劑、吸附質(zhì)和吸附劑性質(zhì)有關(guān)。固體在溶液中的吸附，除了吸附溶質(zhì)還有溶劑，液固吸附到達(dá)平衡時(shí)間更長(zhǎng)；固體吸 附劑吸附氣體受溫度、壓力及

6、吸附劑和吸附質(zhì)性質(zhì)影響：氣體吸附是放熱過程, 溫度升高吸附量減少；壓力增大 , 吸附量和吸附速率增大；一般吸附質(zhì)分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜 , 被吸附能力 越高。 2 弗羅因德利希吸附等溫式與朗繆爾吸附等溫式有何區(qū)別？ 答：朗繆爾吸附等 溫式是一個(gè)理想的吸附公式，它代表了在均勻表面上 , 吸附分子彼此沒有作用 , 而且吸附是 單分子層情況下吸附達(dá)平衡時(shí)的規(guī)律性，有飽和吸附量值；弗羅因德利希吸附等溫式屬于真實(shí)吸附，是經(jīng)驗(yàn)公式，但也有理論說明，9范圍比Langmuir等溫式要大一些，沒有飽和吸附量值。3 如何加快吸附平衡的到達(dá)？如何判斷是否達(dá)到吸附平衡？答：提高振蕩速度；滴定兩次不同時(shí)間的醋酸濃度時(shí)，兩次消耗

7、NaO H體積相同，即可判斷吸附已達(dá)到平衡。九、實(shí)驗(yàn)小結(jié)1. 測(cè)定固體比表面時(shí)所用溶液中溶質(zhì)的濃度要選擇適當(dāng)，即初始溶液的濃度以及吸 附平衡后的濃度都選擇在合適的范圍內(nèi)。既要防止初始濃度過高導(dǎo)致出現(xiàn)多分子層吸附， 又要避免平衡后的濃度過低使吸附達(dá)不到飽和。2. 按朗格謬爾吸附等溫線的要求，溶液吸附必須在等溫條件下進(jìn)行，使盛有樣品的 磨口錐形瓶置于恒溫器中振蕩，使之達(dá)到平衡。本實(shí)驗(yàn)是在空氣浴中將盛有樣品的磨口錐 形瓶置于振蕩器上振蕩。實(shí)驗(yàn)過程中溫度會(huì)有變化，這樣會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。3 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，活性炭在醋酸溶液中的吸附為單分子層吸附，可用Langmuir 吸附等溫式表征其吸附特性。用溶液吸附法測(cè)