固液界面的吸附

實驗四固液界面上的吸附實驗?zāi)康?.了解固體吸附劑在溶液中的吸附特點。2.做出在水溶液中用活性炭吸附醋酸的吸附等溫線，求出Freundlich等溫式中的經(jīng)驗常數(shù)。3.通過測定活性炭在醋酸溶液中的吸附，驗證弗倫特立希（Freundlich）吸附等溫式對此體系的適用性。二、實驗原理(一)計算依據(jù)：當(dāng)一溶液與不溶性固體接觸時，固體表面上溶液的成分常與體相溶液內(nèi)部的不同，即在固-液界面發(fā)生了吸附作用。由于溶液中各組分被固體吸附的程度不同，吸附前后溶液各組分的濃度將發(fā)生變化，根據(jù)這種變化可計算出吸附量。Γ=V（C0-C）/m(1)式中：m——吸附劑的質(zhì)量（g）C——吸附平衡時被吸附物質(zhì)留在溶液中的濃度（）C0——被吸附物質(zhì)的初始濃度（）V——所用溶液的總體積（L）在V、C0、m已知的情況下，Γ和C的關(guān)系如何呢？活性炭是一種高分散的多孔性吸附劑，在一定溫度下，它在中等濃度溶液中的吸附量與溶質(zhì)平衡濃度的關(guān)系，可用Freundlich吸附等溫式表示：Γ=(2)式中：m——吸附劑的質(zhì)量（g）——吸附平衡時吸附質(zhì)被吸附的量（mol）——平衡吸附量（）C——吸附平衡時被吸附物質(zhì)留在溶液中的濃度（）k、n——經(jīng)驗常數(shù)（與吸附劑、吸附質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)）。將式（2）取對數(shù)，得(3)以對作圖，可得一條直線，直線的斜率等于，截距等于，由此可求得n和k。（二）本實驗操作原理：本次實驗是在活性炭—醋酸體系中，驗證Freundlich吸附等溫式的適用性，并求出經(jīng)驗常數(shù)n和k：NaOH+HAc==NaAc+H2O根據(jù)這個中和反應(yīng)，計量滴定所用的NaOH的量，可知HAc的濃度c，再根據(jù)(1)式計算Γ值，即可作圖。三、儀器試劑儀器：150ml磨口具塞錐型瓶6個，150ml錐型瓶6個，長頸漏斗6個，稱量瓶1個，50ml酸式、堿式滴定管各1支，5ml移液管1支，10ml移液管2支，25ml移液管3支，電子天平1臺，恒溫振蕩器1套，定性濾紙若干。試劑：活性炭（20～40目，比表面300～400m2/g），0.4HAc溶液，0.1000NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，酚酞指示劑。四、實驗步驟1.打開恒溫振蕩器的開關(guān)，預(yù)熱10分鐘，調(diào)節(jié)溫度為25℃。2.將6個干凈的磨口具塞錐型瓶編號，并各稱入1.0克活性炭。3.用移液管按下表分別加入0.4HAc和蒸餾水，并立即蓋上塞子，置于25℃恒溫振蕩器中，調(diào)節(jié)好速度，搖蕩一小時。4.從各號瓶中按下表所規(guī)定的平衡取樣量V取樣，放入1~6標(biāo)號的小錐形瓶中，各加入5滴酚酞指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液各滴定兩次（滴至粉紅色剛好不褪去），堿量取平均值記入下表。5.用過的活性炭回收于托盤中，清洗儀器，關(guān)閉電源，整理實驗臺