固液界面的吸附

實(shí)驗(yàn)四固液界面上的吸附實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解固體吸附劑在溶液中的吸附特點(diǎn)。2.做出在水溶液中用活性炭吸附醋酸的吸附等溫線，求出Freundlich等溫式中的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。3.通過測(cè)定活性炭在醋酸溶液中的吸附，驗(yàn)證弗倫特立希（Freundlich）吸附等溫式對(duì)此體系的適用性。二、實(shí)驗(yàn)原理(一)計(jì)算依據(jù)：當(dāng)一溶液與不溶性固體接觸時(shí)，固體表面上溶液的成分常與體相溶液內(nèi)部的不同，即在固-液界面發(fā)生了吸附作用。由于溶液中各組分被固體吸附的程度不同，吸附前后溶液各組分的濃度將發(fā)生變化，根據(jù)這種變化可計(jì)算出吸附量。Γ=V（C0-C）/m(1)式中：m——吸附劑的質(zhì)量（g）C——吸附平衡時(shí)被吸附物質(zhì)留在溶液中的濃度（）C0——被吸附物質(zhì)的初始濃度（）V——所用溶液的總體積（L）在V、C0、m已知的情況下，Γ和C的關(guān)系如何呢？活性炭是一種高分散的多孔性吸附劑，在一定溫度下，它在中等濃度溶液中的吸附量與溶質(zhì)平衡濃度的關(guān)系，可用Freundlich吸附等溫式表示：Γ=(2)式中：m——吸附劑的質(zhì)量（g）——吸附平衡時(shí)吸附質(zhì)被吸附的量（mol）——平衡吸附量（）C——吸附平衡時(shí)被吸附物質(zhì)留在溶液中的濃度（）k、n——經(jīng)驗(yàn)常數(shù)（與吸附劑、吸附質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)）。將式（2）取對(duì)數(shù)，得(3)以對(duì)作圖，可得一條直線，直線的斜率等于，截距等于，由此可求得n和k。（二）本實(shí)驗(yàn)操作原理：本次實(shí)驗(yàn)是在活性炭—醋酸體系中，驗(yàn)證Freundlich吸附等溫式的適用性，并求出經(jīng)驗(yàn)常數(shù)n和k：NaOH+HAc==NaAc+H2O根據(jù)這個(gè)中和反應(yīng)，計(jì)量滴定所用的NaOH的量，可知HAc的濃度c，再根據(jù)(1)式計(jì)算Γ值，即可作圖。三、儀器試劑儀器：150ml磨口具塞錐型瓶6個(gè)，150ml錐型瓶6個(gè)，長(zhǎng)頸漏斗6個(gè)，稱量瓶1個(gè)，50ml酸式、堿式滴定管各1支，5ml移液管1支，10ml移液管2支，25ml移液管3支，電子天平1臺(tái)，恒溫振蕩器1套，定性濾紙若干。試劑：活性炭（20～40目，比表面300～400m2/g），0.4HAc溶液，0.1000NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，酚酞指示劑。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.打開恒溫振蕩器的開關(guān)，預(yù)熱10分鐘，調(diào)節(jié)溫度為25℃。2.將6個(gè)干凈的磨口具塞錐型瓶編號(hào)，并各稱入1.0克活性炭。3.用移液管按下表分別加入0.4HAc和蒸餾水，并立即蓋上塞子，置于25℃恒溫振蕩器中，調(diào)節(jié)好速度，搖蕩一小時(shí)。4.從各號(hào)瓶中按下表所規(guī)定的平衡取樣量V取樣，放入1~6標(biāo)號(hào)的小錐形瓶中，各加入5滴酚酞指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液各滴定兩次（滴至粉紅色剛好不褪去），堿量取平均值記入下表。5.用過的活性炭回收于托盤中，清洗儀器，關(guān)閉電源，整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)