T7液膜扩散系数的测定.doc

T7.液膜扩散系数的测定 一、实验目的 1了解吸附的基本原理。 2用静态法测过程中的液膜扩散系数。 3。 二、试剂与仪器 试剂：活性炭亚甲基蓝仪器：振荡器，分析天平，容量瓶，移液管，，分光光度计。 三、实验原理 采用静态吸附法吸附亚甲基蓝， 式中：C0和C分别为被吸附溶液中亚甲基蓝的初始浓度和时间t时的浓度，mg/L；V为亚甲基蓝溶液的体积，LW为吸附剂质量对溶液中亚甲基蓝的吸附： （1）亚甲基蓝从溶液相扩散到液膜表面； （2）液膜扩散； （3）亚甲基蓝扩散。 吸附剂吸附： 式中：k为液膜扩散系数，min-1；t为吸附时间，min；F=Q/Q为吸附剂的吸附饱和度；Q和Q分别为时间t时和平衡时的吸附容量，mg。 四、操作步骤 取1g/L的亚甲基蓝水溶液5ml于100ml的容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。用移液管从以上制备好的亚甲基蓝溶液中分别吸取1、2、3、4、5ml于个100ml的容量瓶中，稀释成0.5、1.50、2.50、3mg/L，以水为参比，在波长665nm下，用1cm比色皿测定吸光度，以吸光度对浓度作图，绘出标准曲线。 取1.g/L的亚甲基蓝水溶液ml于100ml的容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。转移至碘量瓶中，加入g吸附剂，振荡min，取上清液，测定五、数据处理 将测得数据填入表1 亚甲基蓝标准曲线的测定 序号 1 2 3 4 5 C(mg/L) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 A 0.117 0.237 0.350 0.461 0.609 0.697 2、将吸附实验中测得的不同时间下的溶液吸光度数据填入表2，并用Excel或WPS表格计算C、Q、-ln(1-F)的值，用Origin软件绘制吸附剂对亚甲基蓝的吸附曲线（Q-t关系曲线）。 表2亚甲基蓝吸附实验结果 吸附剂： 活性炭 吸附温度： 30 ℃ 振荡速率：________ t/min A C(mg/L) Q(mg/g) -ln(1-F) 5 0.691 2.9342663 0.706573 1.269562 10 0.317 1.3481764 0.865182 2.124054 15 0.118 0.5042409 0.949576 3.391363 20 0.068 0.2921968 0.97078 4.415867 25 0.052 0.2243427 0.977566 5.263165 30 0.051 0.2201018 0.97799 5.350176 120 0.040 0.1734521 0.982655 - 3、采用Origin软件、Matlab最小二乘法Origin8.0 模拟结果 最小二乘法结果 y=0.011421x+3.121485 R2=0.995574 Matlab 模拟结果 六、讨论 准一级动力学模型、准二级动力学模型和粒内扩散模型是研究吸附动力学的经典模型，主要用于测定吸附过程中物质转移及物理化学反应的速率控制步骤. 动力学常数 k可用于判断吸附速率的快慢.??粒内扩散模型拟合图为三段式非线性图，说明吸附是一个连续性的分段过程 .??第一阶段的线性吸附与表层扩散有关，第二阶段为粒内扩散过程，第三阶段是吸附与脱附的平衡动态过程.