Г У А П

Кафедра№

Рейтинг за работу

Преподаватель: Кораблёва А.А.

ОТЧЕТ

О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ПО КУРСУ: ОБЩАЯ ХИМИЯ

" АДСОРБЦИЯ "

ОФ 62 1.05 ЛР

Работу выполнил

студент группы 2221 Юдакин Д.Е.

Санкт – Петербург

2002

Задание:

Определить удельную поверхность, предельный объём адсорбционного пространства и константу скорости адсорбции.

Метод испытаний:

Измерение изменения массы адсорбента, находящегося в контакте с адсорбатом, во времени.

Приборы и реактивы:

Торсионные весы (см. рис. №1), стеклянный бокс с адсорбентом – активированным углем марки БАУ (березовый активированный уголь), стаканчик с адсорбатом – ацетоном, секундомер, сушильнй шкаф.

Порядок выполнения работы:

Образец адсорбента (БАУ) массой около 0.500г поместиь в стеклянный бокс. Поставить бокс в сушильный шкаф при температуре 150 – 200град на 30 мин. При нагреве образца за счет десорбции удаляются пары веществ, адсорбированные образцои из воздуха (термическая регенерация). После нагрева образца закрыть бокс крышкой, дать ему слегка остыть и в горячем состоянии пересыпать сорбент на чашку торсионных весов. Сразу же, переместив вправо арретир, рычагом передвинуть стрелку 6 до тех пор, пока стрелка 3 не совместиться с нулевой риской. Записать по показанию весов массу адсорбента с чашкой m0 и определить исходную массу адсорбента

m А = m 0 - m Ч . Внутрь защтиного кожуха поставить стаканчик с адсорбатом (ацетоном ), испаренние которого создает в кожухе давление паров, равное равновесному давлению пара над раствором . Пары адсорбата поглощаются адсорбентом, увеличивая его массу. Измерения проводят в течении первых пяти минут через каждую минуту, затем, поскольку скорость адсорбции замедляется, постепенно увеличивают интервалы между измерениями до 3.5 – 10 минут. Опыт считают законченным, когда два последних взвешивания с интервалом межлду ними не менее 10 минут совпадают. Результаты взвешивания записать в таблицу.

Обработка результатов эксперимента:

Эксперементальные и расчетные данные по адсорбции паров ацетона активированным углем мари БАУ.

Интерв Врем. Т,мин	Масса чашки с адсорбен м, мг	Изм-ние массы адсорбен м,мг/.	Вел-на адсорб. а, мг/г	Вел-на адсорб. а' ммоль/г	Кол-во адсорб. молекул n*10^20	S-поверх занятое адсорбат. S, м^2/г	Объем адсорбата WS *10^-3 см^3/г
0	322	0	0	0	0	0	0
3	324	2	15.74	0.27	1.62	48.6	20.17
5	326	4	31	0.53	3.19	95.7	39.74
7	328	6	45.8	0.78	4.69	140.7	58.71
10	330	8	60.15	1.03	6.20	186	77.11
15	334	12	87.59	1.51	9.09	272.7	112.29
20	338	16	113.47	1.95	11.74	352.2	145.47
25	340	18	125.87	2.16	13	390	161.28
30	343	21	143.8	2.47	14.86	445.8	184.35
35	344	22	149.6	2.57	15.47	464.1	191.79
40	345	23	155.4	2.67	16.07	482.1	199.29
45	346	24	161.07	2.77	16.67	500.1	206.5
50	346	24	161.07	2.77	16.67	500.1	206.5

, где масса чашки = 197 мг, масса адсорбента = 125мг, молярная масса адсорбата = 58

Обработка результатов эксперимента:

1. Величина адсорбции а (мг/г) определяется по формуле:

а = м / m А  10^3

, где м – масса поглощенного вещества в данный момент времени (изменение массы адсорбента ), m А - исходная масса адсорбента, равная m А = m 0 - m Ч.

2. Величина адсорбции а' (моль/г) определяется по формуле:

= а / М

, где М – молярая масса ацетона.

3. Количество адсорбированных молекул:

n = 6.02  10^20  а'

4. Площадь поверхности Iг адсорбента, занятая молекулами адсорбата:

S = n  s

, где s - площадь одной молекулы определяемая по формуле:

s = 3  10^-19 (см^2)

5. Объем поглощенного вещества W определяют, исходя из представления, что адсорбированное вещество подобно жидкости (сконденсировано на поверхности адсорбента).

W = а /   10^-3

6. Построение графических зависимостей :

a = f (t) S = f (t) W = f (t)

, графики смотреть на последних страницах.

7. Находим равновесную величину адсорбции аР , отвечающую давлению насыщенного пара ацетона (см. рис. №1)

8. Определяем константу скорости адсорбции:

K = tg / 2.3 (см. рис. №4) К = 0.015

9. По графикам (см. рис – ки №2 и №3) находим удельную поверхность S0 и предельный объем сорбционного пространства WS .

Вывод:

Из рисунка №1 видно, что в начальный момент времени скорость адсорбации максимальна, а при достижении равновесной величины адсорбции скорость адсорбации равна нулю. аР =161.07 мг/г

Из рисунка №2 видно, что удельная поверхность сорбционного пространства S0=500.1 м^2/г.

Из рисунка №3 видно, что предельный объём сорбционного пространства WS=0.2065 см^3/г

При расчёте константы скорости адсорбции аналитическим методом к=0.014,а при вычислении константы скорости адсорбции графическим методом к=0.012.

Аналитическое и графическое значение константы скорости адсорбции очень близки друг к другу.