固液吸附法测定比表面实验报告

1、实验二十固液吸附法测定比表面( 醋酸在活性炭上的吸附 ) 一、实验目的同(一)次甲基蓝在活性炭上的吸附【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 : (2) 式中 , 表示吸附量 ,通常指单位质量吸附剂上吸附溶质的摩尔数; 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: (3) 作 c/ -c 图,得一直线 ,由此直线的斜率和截距可求 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 : s0= 6.023 1023 24.3 10-20 (4) 式 中 ,s0 为 比 表 面

2、 (m2 kg-1); 为 饱 和 吸 附 量 (mol kg-1);6.0231023 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) 中的吸附量可按下式计算(5) 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). 【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(0.4mol dm-3);naoh (0.1000mol dm-3); 酚酞指示剂 . 【实验步骤】1

3、. 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 ,并将 5 个三角瓶标明号数 ,用滴定管分别按下列数量加入蒸馏水与醋酸溶液. 瓶号1 2 3 4 5 v 蒸 馏 水/ml 50.00 70.00 80.00 90.00 95.00 v 醋 酸 溶液/ml 50.00 30.00 20.00 10.00 5.00 2. 将各瓶溶液配好以后,用磨口瓶塞塞好,并在塞上加橡皮圈以防塞子脱落,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

4、 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20.00ml, 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. 【注意事项】溶液的浓度配制要准确活性炭颗粒要均匀并干燥【数据处理】实验数据列表1. 将试验数据列表。标准溶液 naoh浓度为 0.102mol/l v naoh(ml) v hac(ml) c hac(mol/l) c hac(mol/l) 平均20.39 5.00 0.4160 0.4305 21

5、.90 5.02 0.4450 瓶号活性炭重（g）起始浓度(mol/l) 平衡浓度(mol/l) 吸附量（ mol/kg ）13(/)ckgdm1 1.0591 0.21525 0.19431 1.97715 0.38418 2 1.0323 0.12915 0.10727 2.11954 0.22736 3 1.0439 0.0861 0.066402 1.88696 0.12530 4 1.0077 0.04305 0.029614 1.33333 0.03949 5 1.0333 0.021525 0.01292 0.83277 0.01076 2. 计算各瓶中醋酸的起始浓度c0，平衡浓

6、度 c 及吸附量 ?（mol? kg1） 。计算结果如上表。由occvm计算吸附量。3吸附量对平衡浓度作等温线。4. 作 c/ ?-c 图，并求出和常数 k。由直线斜率得 :1119.34881=0.05168mol/kg由直线截距得：10.40911kk=-47.29 5. 由计算活性炭的比表面。232006.02102.4310s =756.0062/mkg【讨论】1. 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2g dm-3 左右 ,平衡溶液的浓度不小于1mg dm-3. 2. 按朗格谬尔吸附