固體從溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)報(bào)告

固體從溶液中的吸附實(shí)驗(yàn)報(bào)告院（系）生化系年級(jí)10級(jí)專業(yè)化工姓名學(xué)號(hào)課程名稱物化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期2012年11月29日實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)3棟指導(dǎo)老師一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?·熟悉溶液吸附法測(cè)定固體比表面的原理和實(shí)驗(yàn)方法。2?測(cè)定活性炭的比表面。二、實(shí)驗(yàn)原理：吸附能力的大小常用吸附量Γ表示之。Γ通常指每克吸附劑上吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量。吸附量Γ的大小與吸附平衡時(shí)溶質(zhì)的濃度C有關(guān)，常用的關(guān)聯(lián)式有兩個(gè)：（1）Freundlich經(jīng)驗(yàn)公式：式中，x表示吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）；m表示吸附劑的質(zhì)量（g）；c表示吸附平衡時(shí)溶液的濃度（mol/L）；k,n表示經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由溫度、溶劑、吸附質(zhì)與吸附劑的性質(zhì)決定。以lgΓ對(duì)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，?！薇硎撅柡臀搅浚籆表示吸附平衡時(shí)溶液的濃度；K為常數(shù).用c/Γ對(duì)c作圖得一直線，由此直線的斜率和截距可求得?！?，并進(jìn)一步計(jì)算出吸附劑的比表面積S0S0(m2/g)＝三、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：1.儀器：電動(dòng)振蕩器、分析天平、堿式滴定管、帶塞錐形瓶（5個(gè)）、移液管、錐形瓶2：藥品：活性炭；HAC(0.4mol·ml-3)；NaOH(0.1mol·ml-3)；酚酞指示劑。實(shí)驗(yàn)步驟：分別放入1—5號(hào)洗凈干燥的帶塞錐形瓶中分別放入1—5號(hào)洗凈干燥的帶塞錐形瓶中約1g（準(zhǔn)確到0.001g）的活性炭 約1g（準(zhǔn)確到0.001g）的活性炭用滴定管分別按下列數(shù)量加入蒸餾水與醋酸溶液用滴定管分別按下列數(shù)量加入蒸餾水與醋酸溶液瓶號(hào)12345V醋酸溶液/ml50.0030.0015.0010.005.00V蒸餾水/ml50.0070.0085.0090.0095.00取樣量/ml10.0020.0020.0040.0040.00搖動(dòng)錐形瓶用磨口瓶塞塞好配好各瓶溶液搖動(dòng)錐形瓶用磨口瓶塞塞好配好各瓶溶液2.蓋好固定板，振蕩30min放于振蕩器中，溫度設(shè)定在30蓋好固定板，振蕩30min放于振蕩器中，溫度設(shè)定在30°C求得：J=-4.983k=0.01695、由c/Γ=1/(?！?K)+C/T∞得：求得：?！?0.02128k=-0.03456由?！抻?jì)算活性炭的比表面積。S。==3112.966(m2/g)七、誤差分析對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的原因可能如下：活性炭表面上吸附有水分子，而計(jì)算時(shí)忽略了被水分子占據(jù)的表面積?；钚蕴勘砻嫔嫌行】?，有的小孔脂肪酸不能鉆進(jìn)去。振蕩時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)。活性炭在稱量過(guò)程中，由于暴露于空氣中，會(huì)吸附空氣中的氣體。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。八、思考題1．吸附作用與哪些因素有關(guān)？固體吸附劑吸附氣體與從溶液中吸附溶質(zhì)有何不同？答：吸附作用與溫度、壓力、溶劑、吸附質(zhì)和吸附劑性質(zhì)有關(guān)。固體在溶液中的吸附，除了吸附溶質(zhì)還有溶劑，液固吸附到達(dá)平衡時(shí)間更長(zhǎng)；固體吸附劑吸附氣體受溫度、壓力及吸附劑和吸附質(zhì)性質(zhì)影響：氣體吸附是放熱過(guò)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(zhì)分子結(jié)構(gòu)越復(fù)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(gè)理想的吸附公式，它代表了在均勻表面上,吸附分子彼此沒(méi)有作用,而且吸附是單分子層情況下吸附達(dá)平衡時(shí)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(shí)吸附，是經(jīng)驗(yàn)公式，但也有理論說(shuō)明，θ范圍比Langmuir等溫式要大一些，沒(méi)有飽和吸附量值。3．如何加快吸附平衡的到達(dá)？如何判斷是否達(dá)到吸附平衡？答：提高振蕩速度；滴定兩次不同時(shí)間的醋酸濃度時(shí)，兩次消耗NaOH體積相同，即可判斷吸附已達(dá)到平衡。九、實(shí)驗(yàn)小結(jié)1.測(cè)定固體比表面時(shí)所用溶液中溶質(zhì)的濃度要選擇適當(dāng)，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(nèi)。既要防止初始濃度過(guò)高導(dǎo)致出現(xiàn)多分子層吸附，又要避免平衡后的濃度過(guò)低使吸附達(dá)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(jìn)行，使盛有樣品的磨口錐形瓶置于恒溫器中振蕩，使之達(dá)到平衡。本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度會(huì)有變化，這樣會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。3．由實(shí)驗(yàn)結(jié)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(cè)定活性