Главная страница
Навигация по странице:

  • МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

  • «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и физической химииОтчет по лабораторной работе

  • Ход эксперимента

  • Экспериментальные данные

  • Обработка результатов эксперимента

    		•

    Адсорбция на активированном угле. Отчет по лабораторной работе По дисциплине Термодинамика и кинетика


    Скачать 196.49 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторной работе По дисциплине Термодинамика и кинетика
    Дата01.04.2023
    Размер196.49 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаАдсорбция на активированном угле.docx
    ТипОтчет
    #1030559

    ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



    МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
    РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    высшего образования

    «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Кафедра общей и физической химии

    Отчет по лабораторной работе

    По дисциплине Термодинамика и кинетика

    (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

    Тема работы: Молекулярная адсорбция на активированном угле

    Выполнил: студент гр. ГНГ-21-1 Филимонова А.А.

    (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

    Дата:

    Проверил:

    (должность) (подпись) (Ф.И.О)

    Санкт-Петербург

    2023 г.

    1. Цель работы

    Рассчитать значение концентрации раствора кислоты, взятой на проведение адсорбции, вычислить значения удельной адсорбции растворенного вещества.


    1. Ход эксперимента

    Отобрали в химический стакан объемом 150 мл порцию муравьиной кислоты.

    Приготовили 4 раствора путем последовательного разведения (дистиллированной водой) в 2 раза

    В каждую колбу с приготовленными растворами высыпали по навеске 3 г активированного угля.

    Колбы поставили на перемешивающее устройство на 15 минут.

    Осторожно слили растворы через бумажный фильтр в конические колбы

    Чтобы определить концентрацию кислоты в исходном С0 и равновесных С* растворах, в 2 конические колбы мерной пипеткой отобрали по 5 мл пробы, затем в каждую колбу добавить немного дистиллированной воды.

    Затем в каждую колбу прилили по 3-4 капель индикатора – фенолфталеина и, залив в бюретку щёлочь (NaOH), титровали колбы с растворами, постоянно помешивая, до перехода окраски фенолфталеина от бесцветной к малиновой.

    Полученное значение объема щелочи занесли в таблицу 2 протокола лабораторной работы.

    Довели объем щелочи в бюретке до отметки «0» и провели повторное титрование пробы во второй конической колбе.

    Полученное значение объема щелочи занесли в таблицу 2 протокола лабораторной работы.


    1. Экспериментальные данные


    Таблица 1 – Содержание протокола лабораторной работы

    Масса навески угля ms, г
    3

    Концентрация раствора щелочи С(NaOH), экв/л
    0,1

    Слабый электролит
    HCOOH

    Ориентировочная концентрация слабого электролита, моль/л
    0,4

    Объем аликвоты Va, мл
    5


    Таблица 2 – Результаты анализа проб кислоты

    № пробы
    Концентрация
    V(а), мл
    V1(NaOH), мл
    V2(NaOH), мл
    Vср(NaOH), мл

    Исходная
    С0
    5
    20,3
    20,3
    20,3

    1
    С0
    5
    16,5
    16,4
    16,45

    2
    С0/2
    5
    8,3
    8,1
    8,2

    3
    С0/4
    5
    4,1
    4,3
    4,2

    4
    С0/8
    5
    2,0
    2,1
    2,05



    1. Обработка результатов эксперимента




        • Концентрация раствора кислоты, взятого на приготовление растворов и проведение адсорбции:





    где V0 – средний объем гидроксида натрия, затраченный на титрование пробы исходной кислоты, мл.


        • Равновесные концентраций кислоты:



    где Vi – средний объем гидроксида натрия, затраченный на титрование пробы кислоты после адсорбции, мл.


        • Изменение концентрации кислоты в процессе адсорбции:





        • Удельная адсорбция растворенного вещества Г:



    где V – объем кислоты, взятый на адсорбцию, л; ms – навеска адсорбента (активированного угля), кг.

    Таблица 3 - Данные для построения изотерм адсорбции

    №
    Концентрация
    С, экв/л
    Г, экв/кг
    С*/Г
    lgC*
    lgГ
    1/C*
    1/Г

    раствора, экв/л

    С0
    С*

    1
    0,406
    0,329
    0,077
    1,283
    0,422
    -0,483
    0,108
    3,040
    0,779

    2
    0,203
    0,164
    0,039
    0,650
    0,107
    -0,785
    -0,187
    6,098
    1,538

    3
    0,101
    0,078
    0,023
    0,383
    0,030
    -1,108
    -0,417
    12,821
    2,611

    4
    0,051
    0,041
    0,010
    0,167
    0,007
    -1,387
    -0,777
    24,390
    5,988




    Рисунок 1 - Изотерма удельной адсорбции


    Рисунок 2 – Линейная форма уравнения адсорбции Фрейндлиха lgK = 0,5847 1/n = 1,0033



    Рисунок 3 - Линейная форма уравнения адсорбции Ленгмюра в координатах 1/Г = f(1/C)




        • Константа уравнения Ленгмюра Г∞:




        • Удельная поверхность активированного угля:

    Sо=Г∞ =   20,51020 = 695 м2/г

    где NA – число Авогадро; SM – площадь поперечного сечения молекулы адсорбата, равная для карбоновых кислот 20,51020 м2.


    1. Вывод

    В ходе лабораторной работы была определена концентрация раствора кислоты, взятой на проведение адсорбции, она составила . Концетрация опредена правильно, так как теоретические значение концентрации муравьиной кислоты 0,4 экв/л.

    Также были построены изотермы адсорбции, проверена применимость к ним уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра, определены постоянные, входящие в них ( ; ) и удельная поверхность активированного угля Sо= 695 м2/г, что входит в теоретические рамки удельной поверхности активированного угля (от 300 до 1000 м2/г).

    написать администратору сайта