13 Медико-биологические примеры адсорбции

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кировская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ

I КУРСА ЛЕЧЕБНОГО И ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ

Занятие № 13

«Химия»

Тема «Медико-биологические примеры адсорбции»

Цель занятия

Систематизировать знания об адсорбции как поверхностном явлении

Выявить причинно-следственную связь между природой адсорбента и адсорбцией веществ из раствора, раскрыть практическое применение этих знаний.

Научить прогнозировать результаты адсорбции в зависимости от природы адсорбента

Практически рассмотреть влияние природы адсорбента и растворителя на процесс адсорбции.

Теоретические вопросы

1. Адсорбция растворителя на твердой поверхности. Гидрофильные и гидрофобные поверхности.

2. Смачивание и несмачивание. Факторы, влияющие на смачиваемость поверхности.

3. Молекулярная адсорбция. Правила Ребиндера.

4. Виды ионной адсорбции из растворов электролитов.

5. Избирательная адсорбция. Правило Панета-Фаянса.

6. Сущность ионообменной адсорбции. Катиониты и аниониты.

Выполните письменно задания:

1) К 20 мл раствора уксусной кислоты с концентрацией С₀ = 0,125 моль/л добавили 0,5 г активированного угля и перемешали. Через некоторое время уголь отфильтровали и методом титрования определили концентрацию кислоты в растворе, С_р = 0,065 моль/л. Рассчитайте адсорбцию уксусной кислоты на активированном угле по формуле: Г = , моль/г. К какому виду адсорбции относится адсорбция СН₃СООН на активированном угле?

Какой становится поверхность угля (полярной или неполярной) после адсорбции уксусной кислоты?

2) При изучении адсорбции уксусной кислоты разной концентрации на активированном угле получили следующие данные.

С(CH3COOH)равн.., моль/л	0,010	0,025	0,040	0,055	0,070
Г, моль/г	3,6·10―3	7,2·10―3	8,8·10―3	9,6·10―3	10,0·10―3

Изобразите изотерму адсорбции Ленгмюра. Почему при высоких концентрациях уксусной кислоты ее адсорбция перестает изменяться?

3. Какой адсорбент необходимо использовать для :

а) удаления фенола из его водного раствора. б) удаления избыточного количества Fe³⁺ из воды.

в) удаления анилина из его смеси с бензолом.

Изобразите схему адсорбции.

4) В стакане находятся вода, стеарат натрия (С₁₇Н₃₅СООNa) и активированный уголь. Изобра­зите схематично, как происходит процесс адсорбции в этой системе. Какой это вид адсорб­ции и какому правилу он подчиняется? Почему система становится более устойчивой?

5) Какие ионы будут адсорбироваться на сорбенте СаСО₃: PO₄^3-, Cl^-, CO₃^2-, NO₃^-, CH₃COO^-, Ba²⁺, K⁺, Ca²⁺, Pb²⁺? Какой это вид адсорбции и какому правилу он подчиняется?

6) Для уменьшения жесткости воды её пропускают через фильтр, заполненный зернами катионита в Н-форме. Какой вид адсорбции происходит в этой системе? Изобразите ее схематично. Какова реакция среды после фильтра (pH=7, pH>7, pH<7)?

ЛИТЕРАТУРА

1. Конспект лекций.

2. Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. 752с.

3. Власова Л.В. Коллоидная химия. Учебное пособие.- Киров: КГМА, 2009.- 100 с.

4. Ленский А.С. Биофизическая и бионеорганическая химия: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. МИА, 2008. – 408с.

5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для медицинских вузов./ Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.. - Под ред. - Ю.А.Ершова. - М.: Высшая школа. – 2007. – 559с.

Заведующий кафедрой химии

д.м.н., профессор Цапок П.И.