固液吸附法測定比表面及應用

1、固液吸附法測定比表面及應用一、實驗目的1、用溶液吸附法測定活性炭的比表面積；2、了解溶液吸附法測定活性炭的比表面積的基本原理；3、掌握比表面積的概念及計算公式；4、明確各個物理量的意義。二、實驗原理1、比表面積是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積。分外表面積、內(nèi)表面積兩類。 2、測定方法有容積吸附法、重量吸附法、流動吸附法、透氣法、氣體附著法等 。3、動態(tài)法是將待測粉體樣品裝在U型的樣品管內(nèi)，使含有一定比例吸附質(zhì)的混合氣體流過樣品，根據(jù)吸附前后氣體濃度變化來確定被測樣品對吸附質(zhì)分子（N2）的吸附量 。4、靜態(tài)法根據(jù)確定吸附吸附量方法的不同分為重量法和容量法，即根據(jù)吸附前后樣品重量變化來確定被測樣品對

2、吸附質(zhì)分子（N2）的吸附量。5、次甲基藍是易于被固體吸附的水溶性染料，研究表明，在一定濃度范圍內(nèi)，大多數(shù)固體對次甲基藍的吸附是單分子層吸附，符合郎繆爾吸附理論。 朗格繆爾吸附理論的基本假設是：固體表面是均勻的，吸附是單分子層吸附，吸附劑一旦被吸附質(zhì)覆蓋就不能被再吸附；在吸附平衡時候，吸附和脫附建立動態(tài)平衡；吸附平衡前，吸附速率與空白表面成正比，解吸速率與覆蓋度成正比。吸附速率: r吸 = k1N(1- )c (k1為吸附速率常數(shù))脫附速率: r脫 = k-1N (k-1為脫附速率常數(shù))當達到吸附平衡時: r吸 = r脫 即 k1N(1- )c = k-1N 固體表面的吸附位總數(shù)為固體表面的吸附

3、位總數(shù)為N，覆蓋度為，覆蓋度為，溶，溶液中吸附質(zhì)的濃度為液中吸附質(zhì)的濃度為c 。cKcK吸吸 1K吸=k1/k-1稱為吸附平衡常數(shù)，其值決定于吸附劑和吸附質(zhì)的性質(zhì)及溫度，K吸值越大，固體對吸附質(zhì)吸附能力越強。 以表示濃度c時的平衡吸附量，以 表示全部吸附位被占據(jù)時單分子層吸附量，即飽和吸附量，則: = / 作c/c圖，從直線斜率可求得 。cKcK吸吸1 cKc 11吸若每個吸附質(zhì)分子在吸附劑上所占據(jù)的面積為A，則吸附劑的比表面積可以按照下式計算S= N0 A式中S為吸附劑比表面積， N0為阿伏加德羅常數(shù), A 39 1020m2平衡濃度ci及初始濃度c0,i數(shù)據(jù)，計算吸附量i mVcciii)

4、(0, 三、儀器與試劑分光光度計及其附件HY振蕩器1臺容量瓶次甲基藍溶液(0.2%左右原始溶液)次甲基藍標準液(0.1g/L即3.126104 molL1)活性炭四、實驗步驟1、樣品活化：顆?；钚蕴恐糜诖邵釄逯蟹湃?00馬福爐活化1h，然后置于干燥器中備用。2、標準溶液的配制：分別量取4、6、8、10、12 mL濃度為0.1g/L(3.12610-4 molL1)的標準溶液于100 mL容量瓶中，蒸餾水定容搖勻，在665nm波長處分別測量各標準溶液的吸光度。 3、溶液吸附：取5只干燥的帶塞錐型瓶，編號，分別準確稱取活化過的活性炭約0.1g置于瓶中，分別加入0.2亞甲藍溶液5、10、15、20、

5、30mL及水45、40、35、30、20mL，塞好瓶塞，放在振蕩器上震蕩1.5-2h，靜置，分別取上層清液0.5mL于5個100mL的容量瓶中，稀釋至刻度，依次測量各溶液的吸光度。（如果靜置不能得到清液則用離心機進行分離。）4、原始溶液處理：為了準確測量約0.2%次甲基藍原始溶液的濃度，量取0.5 mL溶液放入100 mL容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，測量溶液的吸光度。 五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、標準曲線的記錄與繪制：編號12345濃度吸光度2、次甲基藍各個平衡溶液濃度(吸附后)據(jù)稀釋后原始溶液的吸光度,從工作曲線上查得對應的濃度,乘上稀釋倍數(shù),即為原始溶液的濃度c0和ci。編號12345亞甲藍510152030蒸餾水4540353020吸光度稀釋濃度吸附后濃度ci3、次甲基藍各個平衡溶液濃度(吸附前)編號12345原始液亞甲藍5101520300.5蒸餾水454035302099.5吸光度稀釋濃度吸附前濃度c04、計算吸附量。 5、朗格繆爾吸附等溫線 以為縱坐標，c為橫坐標，作c吸附等溫線 。6、飽和吸附量： 由和c數(shù)據(jù)計算c/ 值，然后作c/c圖，由圖求得飽和吸附量。 7、計算試樣的比表面積 :S= N0 A ( A=39*10-20m2)mVcciii)(0