固体从溶液中的吸附实验报告

固体从溶液中的吸附实验报告院（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2012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Γ表示之。Γ通常指每克吸附剂上吸附溶质的物质的量。吸附量Γ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表示经验常数，由温度、溶剂、吸附质与吸附剂的性质决定。以lgΓ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，Γ∞表示饱和吸附量；C表示吸附平衡时溶液的浓度；K为常数.用c/Γ对c作图得一直线，由此直线的斜率和截距可求得Γ∞，并进一步计算出吸附剂的比表面积S0S0(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(0.1mol·ml-3)；酚酞指示剂。实验步骤：分别放入1—5号洗净干燥的带塞锥形瓶中分别放入1—5号洗净干燥的带塞锥形瓶中约1g（准确到0.001g）的活性炭 约1g（准确到0.001g）的活性炭用滴定管分别按下列数量加入蒸馏水与醋酸溶液用滴定管分别按下列数量加入蒸馏水与醋酸溶液瓶号12345V醋酸溶液/ml50.0030.0015.0010.005.00V蒸馏水/ml50.0070.0085.0090.0095.00取样量/ml10.0020.0020.0040.0040.00摇动锥形瓶用磨口瓶塞塞好配好各瓶溶液摇动锥形瓶用磨口瓶塞塞好配好各瓶溶液2.盖好固定板，振荡30min放于振荡器中，温度设定在30盖好固定板，振荡30min放于振荡器中，温度设定在30°C求得：J=-4.983k=0.01695、由c/Γ=1/(Γ∞*K)+C/T∞得：求得：Γ∞=0.02128k=-0.03456由Γ∞计算活性炭的比表面积。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：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。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。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，θ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NaOH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。用溶液吸附法测定活性