
- •После изучения темы студент должен
- •Поверхностная энергия и поверхностное натяжение.
- •И на ее поверхности
- •Поверхностно-активные вещества и их свойства.
- •II.Адсорбция на границе раздела твёрдое тело- газ.
- •III. Адсорбция из растворов.
- •Радиус ширина иона
- •IV. Ионная адсорбция.
- •Лабораторная работа.
- •Адсорбция на границе твердое тело-раствор
- •Пример расчета величин для таблицы
- •112 Ммоль – 1000 мл
- •80 Ммоль – 1000 мл
Пример расчета величин для таблицы
Концентрация исходная рассчитывается из соотношения:
Пример: на титрование 10 мл раствора уксусной кислоты в первой колбе пошло 11,2 мл 0,1М раствора NaOH. Найти исходную концентрацию кислоты.
,
Поскольку концентрация в каждой последующей колбе меньше предыдущей в 2 раза, легко рассчитать концентрацию во всех остальных колбах. Данные заносят в колонку 2.
Расчет величины «А» – количество уксусной кислоты в 50 мл в каждой колбе до адсорбции, выраженной в миллимолях.
Составляем пропорцию
112 Ммоль – 1000 мл
х – 50 мл
_______________________________
, А=5,6
ммоль
Для каждой последующей колбы рассчитывается аналогично первой. (Расчет можно упростить, если учесть, что концентрация в каждой последующей колбе уменьшается в два раза).
Данные заносят в колонку 3.
Концентрация равновесная «С» рассчитывается аналогично концентрации исходной, учитывая данные титрования после адсорбции.
Пример: на титрование 10 мл в первой колбе отфильтрованного раствора пошло 8 мл 0,1М раствора NaOH.
Из равенства находим
Рассчитанную равновесную концентрацию заносим в колонку 5.
Расчет величины «F» – количество уксусной кислоты, оставшейся в 50 мл раствора в каждой колбе после адсорбции, выраженное в миллимолях.
Расчет ведётся аналогично расчету величины А, но по отношению к равновесной концентрации.
80 Ммоль – 1000 мл
х – 50 мл
_______________________________
, F=4
ммоль
Составляем пропорцию и рассчитываем величину «F» для всех остальных колб Данные заносим в колонку 7.
Сорбированное
количество кислоты
равно разности А-F,
отнесенное к навеске угля.
Пример:
Аналогично проводим расчет для каждой колбы.
№ |
С исх, моль/л |
«А», ммоль |
m, г |
Vщ, мл |
С равн, ммоль/л |
«F», ммоль |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1. |
0,112 |
5,6 |
0,5 |
8 |
0,08 |
4 |
3,2 |
2. |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
Полученные данные используются также для построения изотермы адсорбции, откладывая на оси абсцисс значения равновесной концентрации «С», по оси ординат – количество вещества, адсорбированное 0,5 г угля ( ).
Для нахождения
констант К и
логарифмируют уравнение Фрейндлиха
.
Вычисляют
и
.
Значения и заносят в таблицу.
-
№ опыта
Нанося значения
по оси ординат, а по оси абсцисс
– получают прямую, подобную изображенной
ниже. Отрезок ОА, отсекаемый прямой на
ординате, дает значение
,
а тангенс угла наклона прямой к оси
абсцисс tgα – величину
.
Находят значение констант К и
.
По экспериментальным данным построить:
Изотерму адсорбции
Логарифмическую прямую
Определить и выписать значения и .
Итоговыйконтроль.
Укажите поверхностно-активное вещество по отношению к воде:
а) HNO3; б) NaOH; в) С6 Н12 О6; г)С17 Н33СООН?
2. Изотерма поверхностного натяжения показывает зависимость:
а) величины адсорбции от температуры; б) величины поверхностного натяжения от температуры; в) величины поверхностного натяжения от концентрации; г) величины адсорбции от концентрации?
3. Количественно величину адсорбцию на подвижных границах раздела фаз описывают уравнения:
а) Гиббса; б) Фрейндлиха; в) Лэнгмюра; г) Ребиндера?
Молекула поверхностно – активного вещества является:
а) гидрофобной; б) гидрофильной; в) дифильной; г) неполярной?
5. Изотерма адсорбции показывает зависимость:
а) величины адсорбции от температуры; б) величины поверхностного натяжения от температуры; в) величины поверхностного натяжения от концентрации; г) величины адсорбции от концентрации?
6. Поверхностная активность в гомологическом ряду:
а) возрастает; б) не изменяется; б) уменьшается; г) зависит от температуры?
7. Гемосорбция – это :
а) выделение эритроцитов; б) отделение эритроцитов от плазмы; в) очистка крови от токсинов; г) замораживание эритроцитов?
8. Какой вид адсорбции из растворов имеет место в случае, когда адсор бент избирательно поглощает из раствора только ион определенного знака:
а) молекулярная; б) эквивалентная; в) ионообменная; г) избирательная?
9. В основе экспериментальных и теоретических работ по созданию моделей биологических мембран лежит:
а) правило Пескова- Фаянса; б) правило Дюкло- Траубе; в) принцип независимости поверхностного действия; г) теория полимолекулярной адсорбции БЭТ?
10. К полярным адсорбентам относятся:
а) активированный уголь; б) силикагель; в) сажа; г) парафин?
Литература
1.Конспекты лекций.
2. Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берланд, А.З.Книжник, Н.И. Михайличенко « Биофизическая химия. Химия биогенных элементов». М.: Высшая школа», 1993.
3. В.А.Попков, С.А.Пузаков« Общая химия». – М.:ГЭОТАР – Медиа», 2007.
4. А.С.Ленский, И.Ю.Белавин, С.Ю.Быликин «Биофизическая и бионеорганическая химия».М.: «Медицинское информационное агенство», 2008.