固體從溶液中的吸附試驗報告

1、固體從溶液中的吸附實驗報告實驗報告院（系） 生化系 年級 10 級 專業(yè) 化工 姓名 學號課程名稱 物化實驗 實驗日期 2019 年 11 月 29 日 實驗地點 3 棟 指導老師一、實驗目的：1 熟悉溶液吸附法測定固體比表面的原理和實驗方法。2?測定活性炭的比表面。二、實驗原理：吸附能力的大小常用吸附量 r表示之。r通常指每克吸附劑上吸附溶質的物質的量。 吸附量r的大小與吸附平衡時溶質的濃度C有關，常用的關聯式有兩個：（1） Freundlich 經驗公式：式中， x 表示吸附溶質的物質的量（ mol）； m 表示吸附劑的質量（ g）；c 表示吸附 平衡時溶液的濃度（ mol/L ）；k,n

2、 表示經驗常數，由溫度、溶劑、吸附質與吸附劑的性質 決定。以ig r對lgc作圖可得一直線，由直線的斜率和截距可求得n和k。（2）Langmuir 吸附方程：式中，r表示飽和吸附量； C 表示吸附平衡時溶液的濃度； K 為常數 .OO用C/ r對c作圖得一直線，由此直線的斜率和截距可求得r吸附劑的比表面積 so，并進一步計算出S0（m2/g）=三、實驗準備：1. 儀器：電動振蕩器、分析天平、堿式滴定管、帶塞錐形瓶（ 5 個）、移液管、錐形 瓶2 :藥品：活性炭；HAC（0.4mol ml -3） ; NaOH （O.lmol ml -3）;酚酞指示劑。四、實驗步驟： 1.3.4. 五、注意事項

3、1. 溶液的濃度配制要準確，活性炭顆粒要均勻并干燥2.醋酸是一種有機弱酸，其離解常數Ka = 1.76 X 10-5，可用標準堿溶液直接滴定，化學計量點時反應產物是 NaAc是一種強堿弱酸鹽，其溶液 pH在8.7左右，酚酞的顏色 變化范圍是 8-10，滴定終點時溶液的 pH 正處于其內，因此采用酚酞做指示劑，而不用甲 基橙和甲基紅。直到加入半滴NaOH標準溶液使試液呈現微紅色，并保持半分鐘內不褪色即為終點。3 .變紅的溶液在空氣中放置后，因吸收了空氣中的CO2又變?yōu)闊o色。4.以標定的NaOH標準溶液在保存時若吸收了空氣中的CO2以它測定醋酸的濃度，用酚酞做為指示劑，則測定結果會偏高。為使測定結

4、果準確，應盡量避免長時間將NaOH溶液放置于空氣中。 六、數據處理1 、已知 CNaOH=0.1040 mol/L標準滴定醋酸： VHAC=10.00 ml c0=NaoHV*NaoHHAC消耗NaoH的平均體積37.10mlC0=0.3858 mol/L2 、利用 C=NaoHV*NaoH樣品、 C=(0-C)*0.1求 c、r.碳3 、吸附等溫線的繪制：以吸附量r對平衡濃度c作出曲線。4 、作 ig r =1*lgc+lgkj求得： J=-4.983 k=0.01695 、由 c/ r =1/( r*k)+c/tg得：求得：r g=0.02128 k= -0.03456 6、由r計算活性炭

5、的比表面積。S 。 = =3112.966 (m2/g) 七、誤差分析對實驗結果造成影響的原因可能如下：1 、 活性炭表面上吸附有水分子，而計算時忽略了被水分子占據的表面積。2 、 3、 4、活性炭表面上有小孔，有的小孔脂肪酸不能鉆進去。振蕩時間過短或過長?；钚蕴吭诜Q量過程中，由于暴露于空氣中，會吸附空氣中的氣體。5、 實驗過程中溫度會對實驗結果造成影響。八、思考題1 吸附作用與哪些因素有關？固體吸附劑吸附氣體與從溶液中吸附溶質有何不同？答：吸附作用與溫度、壓力、溶劑、吸附質和吸附劑性質有關。固體在溶液中的吸附，除了吸附溶質還有溶劑，液固吸附到達平衡時間更長；固體吸 附劑吸附氣體受溫度、壓力及

6、吸附劑和吸附質性質影響：氣體吸附是放熱過程, 溫度升高吸附量減少；壓力增大 , 吸附量和吸附速率增大；一般吸附質分子結構越復雜 , 被吸附能力 越高。 2 弗羅因德利希吸附等溫式與朗繆爾吸附等溫式有何區(qū)別？ 答：朗繆爾吸附等 溫式是一個理想的吸附公式，它代表了在均勻表面上 , 吸附分子彼此沒有作用 , 而且吸附是 單分子層情況下吸附達平衡時的規(guī)律性，有飽和吸附量值；弗羅因德利希吸附等溫式屬于真實吸附，是經驗公式，但也有理論說明，9范圍比Langmuir等溫式要大一些，沒有飽和吸附量值。3 如何加快吸附平衡的到達？如何判斷是否達到吸附平衡？答：提高振蕩速度；滴定兩次不同時間的醋酸濃度時，兩次消耗

7、NaO H體積相同，即可判斷吸附已達到平衡。九、實驗小結1. 測定固體比表面時所用溶液中溶質的濃度要選擇適當，即初始溶液的濃度以及吸 附平衡后的濃度都選擇在合適的范圍內。既要防止初始濃度過高導致出現多分子層吸附， 又要避免平衡后的濃度過低使吸附達不到飽和。2. 按朗格謬爾吸附等溫線的要求，溶液吸附必須在等溫條件下進行，使盛有樣品的 磨口錐形瓶置于恒溫器中振蕩，使之達到平衡。本實驗是在空氣浴中將盛有樣品的磨口錐 形瓶置于振蕩器上振蕩。實驗過程中溫度會有變化，這樣會影響測定結果。3 由實驗結果可知，活性炭在醋酸溶液中的吸附為單分子層吸附，可用Langmuir 吸附等溫式表征其吸附特性。用溶液吸附法測