Порядок выполнения работы

1) В мерной колбе вместимостью 100 мл приготовить путем разбавления одномолярного раствора уксусной кислоты раствор заданной концентрации. Для этого рассчитать необходимый объем исходного одномолярного раствора CH₃COOH, отобрать его из бюретки в мерную колбу на 100 мл, разбавить дистиллированной водой до метки, тщательно перемешать.

2) В коническую колбу отобрать пипеткой 50 мл приготовленного раствора уксусной кислоты, внести 1 г толченого активированного угля и интенсивно перемешивать суспензию в течение 30 мин. до установления адсорбционного равновесия.

3) Заполнить бюретку 0,1 М рабочим раствором щелочи.

4) Уточнить начальную концентрацию С_нач уксусной кислоты в приготовленном растворе. Для этого рассчитать оптимальный объем аликвоты, исходя из величины заданной концентрации и концентрации рабочего раствора щелочи, отобрать аликвоту в колбу для титрования, добавить  20-30 мл дистиллированной воды и титровать в присутствии фенолфталеина. Титрование повторить 2-3 раза; точность параметра титрования  0,1 мл.

5) Профильтровать суспензию угля через воронку с бумажным фильтром, отбросив первые  10 мл фильтрата. Определить равновесную концентрацию раствора уксусной кислоте после адсорбции (в фильтрате). Для этого в колбу для титрования отобрать аликвоту фильтрата, добавить  20-30 мл дистиллированной воды и титровать в присутствии фенолфталеина. Титрование повторить 2-3 раза; точность параметра титрования  0,1 мл.

Таблица 1

Результаты определения адсорбции уксусной кислоты из ее водного раствора на поверхности активированного угля (m_адс=1 г, объем раствора для адсорбции 50 мл, C(1/1 NaOH)=0,1 моль/л, индикатор - фенолфталеин

№ титр	Vал	до адсорбции		после адсорбции		Г, ммоль/г	1/Г	lgГ	lgCравн	1/Сравн
1 2 3		... ... ... Vср=		... ... ... Vср=

Задачи (сарс)

1. Сформулируйте понятия: фаза, гомогенная и гетерогенная система.

2. Что называют дисперсностью вещества, степенью дисперсности, дисперсной системой, дисперсной фазой, дисперсионной средой? Как классифицируют состояние вещества по степени дисперсности?

3. Приведите классификацию дисперсных систем по агрегатному состоянию образующих их фаз.

4. Каковы особенности состояния вещества на границе раздела фаз? Что такое избыточная поверхностная энергия и пограничное (поверхностное) натяжение? Каковы возможные пути самопроизвольного уменьшения поверхностного натяжения?

5. Сформулируйте определения понятий: сорбция, сорбент, сорбат (сорбтив). Как классифицируют сорбционные процессы в зависимости от механизма сорбции? Какова природа адсорбционных сил? Как влияет температура на равновесие процессов адсорбции - десорбции?

6. В чем состоят особенности адсорбции paстворенных веществ на поверхности раздела между жидкостью и газом? Как классифицируют вещества по их поверхностной активности? Каково строение. Каково строение и ориентация молекул поверхностно-активных веществ на границе раздела фаз? Запишите уравнение Гиббса и объясните смысл входящих в него величин. Что такое положительная и отрицательная адсорбция? Сформулируйте правило Дюкло-Траубе.

7. Как Вы представляете процесс адсорбции вещества из газовой фазы на поверхности твердого адсорбента? Какова зависимость количества адсорбированного вещества oт величины и состояния адсорбирующей поверхности, природы адсорбента и адсорбата, а также от внешних условий? Что такое удельная адсорбция, предельная адсорбция? Приведите основные положения теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра.

8. Каковы возможные варианты взаимодействия жидкости с твердой поверхностью (смачивание) и как классифицируют адсорбенты в зависимости от их смачиваемости водой? Охарактеризуйте влияние смачиваемости поверхности адсорбента растворителем на адсорбируемость растворенного вещества - неэлектролита или слабого электролита. В чем заключается правило уравнивания полярностей?

9. Какова основное закономерности адсорбции сильных электролитов из растворов на твердой поверхности (ионная адсорбция)? Сформулируйте правило Панета-Фаянса.

10. Какова природа явления ионного обмена (ионообменной адсорбции) и в чем состоит отличие ионнообменной адсорбции от ионной? Приведите классификацию ионообменных материалов (ионитов), охарактеризуйте структуру ионитов с точки зрения природы ионогенных групп.

11. Приведите примеры применения физической адсорбции и ионного обмена в промышленности, технике, медицине и лабораторной практике, охарактеризуйте медико-биологическое значение адсорбционных и ионообменных явлений.

12. Что такое хроматография (хроматографический анализ), в чем состоит сущность метода? Какие виды хроматографии Вы знаете? Каковы наиболее существенные достоинства и возможные области применения хроматографии?