Лабораторна робота № 6,7
Тема: Адсорбція оцтової кислоти активованим вугіллям. Будування ізотерми адсорбції.
Мета: Спостерігати адсорбцію на межі рідкої та твердої фази. Побудувати ізотерму адсорбції.
Прилади та реактиви: колби на 250 мл – по 12 шт, бюретки на 50 мл, воронки – по 6 шт, фільтрувальний папір, активоване вугілля, розчини 2 н СН3СООН та 0,1 н NaOH, фенолфталеїн, спиртовий розчин.
Методичні вказівки.
Адсорбція – процес самосвавільного поглинання газів, парів чи розчинених речовин поверхнею твердого тіла чи рідини. Речовина, яка може поглинати на своїй поверхні іншу речовину, називається адсорбентом,а речовина, яку поглинають, називається адсорбтивом. Процес зворотньої адсорбції, тобто відрив молекул та іонів х поверхні та перехід їх у навколишнє середовище, називається десорбцією.Поглинання речовини називається абсорбцією. Процес, який супроводжується хімічною взаємодією, називають хемосорбцією. Адсорбція, абсорбція та хемосорбція з’єднують загальним поняттям – сорбція.
Кращим адсорбентом є активоване вугілля. Поверхня володіє запасом енергії. Молекули рідини чи твердого тіла, які розташовані на поверхні мають частину ненасичених чи невикористаних сил зчеплення, які являють собою надлишкову енергію, які також називають вільною поверхневою енергією. За другим законом термодинаміки будь – яка система прагне зменшити свою вільну енергію. Ця енергія може бути зменшена за рахунок притягування до поверхні атомів, молекул чи іонів з навколишнього середовища, тобто за рахунок адсорбції.
Адсорбція залежить від:
природи адсорбенту;
величини поверхні;
температури;
концентрації адсорбтиву.
Залежність адсорбції від концентрації речовини при постійній температурі може бути виражена графічно (ізотерма адсорбції). Для будування ізотерми на осі абсис (х) відкладається величина концентрації адсорбтива, на осі ординат (у) – кількість речовини, адсорбованого 1 г адсорбенту.
Хід роботи.
Виконання досліду:
1. Визначаємо еквівалентну концентрацію оцтової кислоти в колбах № 1, 2, 3, 4, 5, 6 шляхом титрування 0,1 н розчину NaOH з індикатором фенолфталеїном. З колб 1, 2, 3 відбирають піпеткою по 50 мл оцтової кислоти, з колби № 4 – 25 мл, № 5 – 10 мл, № 6 – 5 мл розчину оцтової кислоти та переносять у відповідні за номерами конічні колби. В кожну колбу додають 2-3 краплі фенолфталеїну та титрують з бюретки 0,1 н розчином NaOH.
2. В три пронумеровані порожні конічні колби циліндром відміряємо по 100 мл розчинів оцтової кислоти з відповідних круглодоних колб. В кожну колбу додають по 3 г активованого вугілля, ретельно вструшують 10 хвилин. Відфільтровують окремо вміст кожної колби через паперові фільтри (фільтри та залишки вугілля викидають в урну!).
3. З фільтратів відбирають зразки розчинів оцтової кислоти у таких кількостях, які були взяті при початковому титруванні та знову титруванням визначають еквівалентну концентрацію оцтової кислоти.
Результати заносимо до таблиці.
№ п/п |
Приблизна концентрація розчину оцтової кислоти |
Об’єм розчину оцтової кислоти для титрування V /к/ |
V /л/ |
Се /к/ |
V1 /л/ |
Се1 /к/ |
х |
|
1 |
0,012 |
50 |
|
|
|
|
|
|
2 |
0,025 |
50 |
|
|
|
|
|
|
3 |
0,05 |
50 |
|
|
|
|
|
|
4 |
0,1 |
25 |
|
|
|
|
|
|
5 |
0,2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
6 |
0,4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
Розрахунок еквівалентної концентраціїоцтової кислоти до адсорбції:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Розрахунок еквівалентної концентрації оцтової кислоти після адсорбції:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Розрахунок кількості оцтової кислоти х, яке поглинуло 3 г вугілля на 100 мл розчину:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Графік ізотерми адсорбції
Висновок:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________