固体从溶液中的吸附试验报告

1、固体从溶液中的吸附实验报告实验报告院（系） 生化系 年级 10 级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2019 年 11 月 29 日 实验地点 3 栋 指导老师一、实验目的：1 熟悉溶液吸附法测定固体比表面的原理和实验方法。2?测定活性炭的比表面。二、实验原理：吸附能力的大小常用吸附量 r表示之。r通常指每克吸附剂上吸附溶质的物质的量。 吸附量r的大小与吸附平衡时溶质的浓度C有关，常用的关联式有两个：（1） Freundlich 经验公式：式中， x 表示吸附溶质的物质的量（ mol）； m 表示吸附剂的质量（ g）；c 表示吸附 平衡时溶液的浓度（ mol/L ）；k,n

2、 表示经验常数，由温度、溶剂、吸附质与吸附剂的性质 决定。以ig r对lgc作图可得一直线，由直线的斜率和截距可求得n和k。（2）Langmuir 吸附方程：式中，r表示饱和吸附量； C 表示吸附平衡时溶液的浓度； K 为常数 .OO用C/ r对c作图得一直线，由此直线的斜率和截距可求得r吸附剂的比表面积 so，并进一步计算出S0（m2/g）=三、实验准备：1. 仪器：电动振荡器、分析天平、碱式滴定管、带塞锥形瓶（ 5 个）、移液管、锥形 瓶2 :药品：活性炭；HAC（0.4mol ml -3） ; NaOH （O.lmol ml -3）;酚酞指示剂。四、实验步骤： 1.3.4. 五、注意事项

3、1. 溶液的浓度配制要准确，活性炭颗粒要均匀并干燥2.醋酸是一种有机弱酸，其离解常数Ka = 1.76 X 10-5，可用标准碱溶液直接滴定，化学计量点时反应产物是 NaAc是一种强碱弱酸盐，其溶液 pH在8.7左右，酚酞的颜色 变化范围是 8-10，滴定终点时溶液的 pH 正处于其内，因此采用酚酞做指示剂，而不用甲 基橙和甲基红。直到加入半滴NaOH标准溶液使试液呈现微红色，并保持半分钟内不褪色即为终点。3 .变红的溶液在空气中放置后，因吸收了空气中的CO2又变为无色。4.以标定的NaOH标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2以它测定醋酸的浓度，用酚酞做为指示剂，则测定结果会偏高。为使测定结

4、果准确，应尽量避免长时间将NaOH溶液放置于空气中。 六、数据处理1 、已知 CNaOH=0.1040 mol/L标准滴定醋酸： VHAC=10.00 ml c0=NaoHV*NaoHHAC消耗NaoH的平均体积37.10mlC0=0.3858 mol/L2 、利用 C=NaoHV*NaoH样品、 C=(0-C)*0.1求 c、r.碳3 、吸附等温线的绘制：以吸附量r对平衡浓度c作出曲线。4 、作 ig r =1*lgc+lgkj求得： J=-4.983 k=0.01695 、由 c/ r =1/( r*k)+c/tg得：求得：r g=0.02128 k= -0.03456 6、由r计算活性炭

5、的比表面积。S 。 = =3112.966 (m2/g) 七、误差分析对实验结果造成影响的原因可能如下：1 、 活性炭表面上吸附有水分子，而计算时忽略了被水分子占据的表面积。2 、 3、 4、活性炭表面上有小孔，有的小孔脂肪酸不能钻进去。振荡时间过短或过长。活性炭在称量过程中，由于暴露于空气中，会吸附空气中的气体。5、 实验过程中温度会对实验结果造成影响。八、思考题1 吸附作用与哪些因素有关？固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同？答：吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。固体在溶液中的吸附，除了吸附溶质还有溶剂，液固吸附到达平衡时间更长；固体吸 附剂吸附气体受温度、压力及

6、吸附剂和吸附质性质影响：气体吸附是放热过程, 温度升高吸附量减少；压力增大 , 吸附量和吸附速率增大；一般吸附质分子结构越复杂 , 被吸附能力 越高。 2 弗罗因德利希吸附等温式与朗缪尔吸附等温式有何区别？ 答：朗缪尔吸附等 温式是一个理想的吸附公式，它代表了在均匀表面上 , 吸附分子彼此没有作用 , 而且吸附是 单分子层情况下吸附达平衡时的规律性，有饱和吸附量值；弗罗因德利希吸附等温式属于真实吸附，是经验公式，但也有理论说明，9范围比Langmuir等温式要大一些，没有饱和吸附量值。3 如何加快吸附平衡的到达？如何判断是否达到吸附平衡？答：提高振荡速度；滴定两次不同时间的醋酸浓度时，两次消耗

7、NaO H体积相同，即可判断吸附已达到平衡。九、实验小结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。2. 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 磨口锥形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磨口锥 形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。3 由实验结果可知，活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附，可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。用溶液吸附法测