Методика исследования и обработка результатов эксперимента

Для выполнения работы используется лабораторная установка, схема и описание которой дано в лабораторной работе №1.

Порядок выполнения работы

1. В мерный цилиндр набирают 100 мл раствора кислоты или соли заданного состава и концентрации (см. табл.1 в лабораторной работе №1) и переливают в стеклянный стакан емкостью 300 мл.

2. Стакан ставят на подогреватель, включите кнопку 50 W. Раствор нагревают до заданной температуры (см. табл.1).

3. Взвешивают диск (см. табл.1 в лабораторной работе №1). Вставляют его в винипластовую обойму. Обойму присоединяют к валу мешалки. Регулируя ток возбуждения обмотки двигателя резистором на передней панели устройства, устанавливают заданную скорость вращения диска (см. табл.2 в лабораторной работе №1).

Таблица 1

Температура раствора

№ опыта	1	2	3	4	5	6
ºС	20	30	40	50	60	70

4. Вращающуюся обойму с диском погружают в приготовленный раствор и замечают время.

5. По истечении заданного времени (5 мин) вынимают вращающуюся обойму с диском из раствора, выключают двигатель. После остановки двигателя отвинчивают винт, крепящий обойму к валу мешалки, снимают обойму, извлекают диск.

6. Диск промывают водой (если проводилась цементация, то отмывают осевшую на диске цементную медь), сушат фильтровальной бумагой и взвешивают.

Раствор из стакана слить в отдельную бутыль.

Второй и последующие опыты проводить таким же образом. \результаты опытов (массу диска до и после опыта, продолжительность опыта) вносят в табл.2.

Таблица 2

№

Температура раствора

Масса диска. г

Убыль массы диска, г

Время опыта, мин

Скорость процесса, г/см2·с

lg ji

ºС

К

начальная

конечная

t

T

moi

mi

mi

i

ji

1

2

3

Обработка результатов опытов

1. Для каждого опыта рассчитывают убыль массы металлического диска

, г

2. Рассчитывают скорость гетерогенного процесса по уравнению:

, г/см²·с

3. Так как продолжительность опыта ( = 5 мин = const) небольшая, а растворенный реагент взят в избытке и его концентрация не влияет на скорость процесса, поэтому можно считать, что j_i зависит в условиях опыта только от температуры. Поэтому в данном случае в уравнении (3) можно заменить К_э на j

Затем строят график зависимости (3) в координатах (рис.2).

Ч ерез экспериментальные точки проводят прямую линию, по углу наклона которой к оси абсцисс рассчитывают величину кажущейся энергии активации:

, Дж/моль

Вывод:

Литература

1. Зеликман А.Н., Вольдман Г.М., Беляевская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов. – М.: Металлургия, 1975. с. 136-139, 147-149.

2. Шиврин Г.Н., Петрова В.А. Лабораторный практикум по теории гидрометаллургических процессов. – Красноярск, 1979. с. 19-28.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3