Оборудование и реактивы.

Электрический фотоколориметр ФЭК-1.

Весы технические.

Колбы объемом 50 см³.

Мерная колба 50 см³.

Пипетки 1, 5 см³.

Цилиндр.

Воронки.

Фильтровальная бумага.

Раствор красителя (тропеолина или метиленового синего).

Дистиллированная вода.

Активированный уголь.

Ход работы

Разведением исходного раствора красителя приготовить 4 рабочих раствора (по 50 мл) с концентрациями, указанными преподавателем (с_нач).

Измерить оптическую плотность растворов для построения калибровочного графика:

а) при работе с тропеолином измеряют оптическую плотность рабочих растворов;

б) при работе с мителеновым синим 0,5 мл каждого рабочего раствора переносят в мерную колбу емкостью 200-250 мл, доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и измеряют оптическую плотность полученных растворов.

Строят калибровочную прямую в координатах D=f(c).

Навески угля (1г) поместить в сухие колбы и, зафиксировав начало опыта, залить 40 мл соответствующих растворов при постоянном перемешивании.

Через два часа декантировать растворы с угля, измерять оптическую плотность растворов с равновесными концентрациями красителя. При работе с метиленловым синим растворы разводят водой в тех же пропорциях, что и исходные.

При помощи калибровальной прямой определить равновесные концентрации всех растворов (с_равн).

Обработка результатов.

Количество вещества, адсорбированного единицей массы угля (А, моль/г), рассчитывают из сооношения:

(2.2)

где m - навеска активированного угля, г;

V - объем раствора красящего вещества, взятого для адсорбции, дм³.

Построить изотерму адсорции в координатах А=f(c). В данном случае используют уравнение изотермы Ленгмюра и по зависимости c/A=f(c) определяют предельную адсорбию А_∞.

Зная удельную поверхность активированного угля (результаты Л.р.№2), рассчитывают площадь поверхности, занимаемую одной молекулой красителя (S₀) на адсорбенте.

Оформление отчета.

Отчет должен содержать:

описание использованной установки; зависимость оптической плотности от концентрации красителя в исходных растворах;

график в координатах линеаризованного уравнения Ленгмюра;

рассчитанное значение площади поверхности, занимаемой одной молекулой красителя на адсорбенте; выводы, сделанные в ходе работы.

Лабораторная работа №4

Исследование адсорбции органических кислот на поверхности твердого адсорбента

Цель работы: определить константы уравнения Фрейндлиха при адсорбции органической кислоты на поверхности твердого адсорбента.

Уравнение адсорбции ПАВ определяется на основании экспериментальных данных и зависит от природы адсорбата и адсорбента. Так, связь количества адсорбированного вещества с равновесной концентрацией адсорбата может быть выражена уравнением Фрейндлиха:

А=kc_равн^1/n (4.1)

где k и n - константы уравнения, определяемые графически.

Для определения k и n в уравнении Фрейндлиха необходимо экспериментальные данные построить в логарифмических координатах:

ln A= ln k+1/n ln с_равн (4.2)

Отсекаемый полученной прямой участок на оси ординат при с=0 равен ln k, тангенс угла наклона этой прямой соответствует величине 1/n.