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-固液吸附法测定比表面 实验二十 固液吸附法测定比表面 一．实验原理 实验表明在一定浓度范围内，活性炭对有机酸的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附方程： Γ=Γ∞KC1+KC (2) 式中，Г表示吸附量，通常指单位质量吸附剂上吸附溶质的摩尔数；Г∞表示饱和吸附量；C表示吸附平衡时溶液的浓度；K为常数。将(2)式整理可得如下形式： C Γ=1 Γ∞K+1Γ∞C (3) 作C/Г-C图，得一直线，由此直线的斜率和截距可求Г∞和常数K。 如果用醋酸作吸附质测定活性炭的比表面时，可按下式计算： 23-20 S0＝Г∞×6.023×10×24.3×10 (4) 式中，S0为比表面(m2kg-1)；Г∞为饱和吸附量(molkg-1)；6.023×1023为阿佛加德罗常数；24.3×10-20为每个醋酸分子所占据的面积(m2)。 式(3)中的吸附量Г可按下式计算 (C0-C) (5) Γ=mV 式中，C0为起始浓度；C为平衡浓度；V为溶液的总体积(dm3)；m为加入溶液中吸附剂质量(kg)。 二、实验仪器药品 带塞三角瓶(250mL，5只)；三角瓶(150mL，5只)；滴定管1支；漏斗1只；移液管1支；电动振荡器1台。 活性炭；HAc(0.4moldm-3)；NaOH (0.105moldm-3)；酚酞指示剂。 三、实验步骤 1. 取5个洗净干燥的带塞三角瓶，分别放入约1g(准确到0.001g)的活性炭，并 摇动三角瓶，使活性炭均匀悬浮于醋酸溶液中，然后将瓶放在振荡器上，盖好固定板，振荡30min。 3. 振荡结束后，用干燥漏斗过滤，为了减少滤纸吸附影响，将开始过滤的约5mL滤液弃去，其余溶液滤于干燥三角瓶中。 4. 从1，2号瓶中各取15.00mL，从3，4，5号瓶中各取30.00mL的醋酸溶液，用标准NaOH溶液滴定，以酚酞为指示剂，每瓶滴二份，求出吸附平衡后醋酸的浓度。 5. 用移液管取5.00mL原始HAc溶液并标定其准确浓度。 四、数据记录及处理 1. 计算各瓶中醋酸的起始浓度C0，平衡浓度C及吸附量Г(molkg-1)。 瓶号 活性炭重 起始浓度C0 平衡浓度C 吸附量Г cΓ-1 -3-3-1kg moldm moldm molkg -3kgdm 1 0．9942 0.20 0.1767 2.9646?10-4 759.5229 2 1.0004 0.12 0.1093 2.4498?10-4 449.6493 3 0．9981 0.08 0.0757 2.4367?10-4 317.6427 4 0．9931 0.04 0.0357 2．2861?10-4 156.537 5 0．9936 0.02 0.0157 1．5376?10-4 62.8908 2. 作C/Г-C图，并求出Г∞和常数K。 斜率k=Γ1=3745.34658,故Γ∞=2.5117?10-4；而截距b=∞-固液吸附法测定比表面1Γ∞K=8.34283,故 =454.1684； 3. 由Г∞计算活性炭的比表面。 K 23-2023-20Γ∞?6.023?10?2.43?10?2.43?10-4?6.023?10?==2.6217=3.8371 10s∞ 五、结果与讨论 1.比表面测定与哪些因素有关，为什么？ a. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当，即初始溶液的浓度以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附，又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。如次甲基蓝在活性炭上的吸附实验中原始溶液的浓度为2gdm-3左右，平衡溶液的浓度不小于1mgdm-3。 b.. 按朗格谬尔吸附等温线的要求，溶液吸附必须在等温条件下进行，使盛有样品的三角瓶置于恒温器中振荡，使之达到平衡。本实验是在空气浴中将盛有样品的三角瓶置于振荡器上振荡。实验过程中温度会有变化，这样会影响测定结果。 2.由于实验酸碱滴定过程中，滴定的体积存在一定的偏差，所以导致实验结果 1.3瓶所测得结果存在偏差，故在酸碱滴定中需要操作规范，使实验结果更精准. 六、教师评语与成绩。 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92,您的在线图书馆 1