WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

ГОУ ВПО ИГМУ Росздрава

Кафедра общей химии

Физическая и коллоидная химия

Применение уравнения Фрейндлиха к адсорбции

органических кислот на твердых адсорбентах

ИЗМЕРЕНИЕ АДСОРБЦИИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА ПОВЕРХНОСТИ УГЛЯ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Методическое пособие

Иркутск, 2008 Пособие подготовлено кафедрой общей химии ГОУ ВПО ИГМУ Рецензенты:

Пособие «Применение уравнения Фрейндлиха к адсорбции органических кислот на твердых адсорбентах. Определение адсорбции уксусной кислоты на поверхности активированного угля» состоит из информационного материала и лабораторной работы по курсу коллоидной химии и предназначено для студентов 2 курса фармацевтического факультета очной формы обучения в соответствии с программой по физической и коллоидной химией для фармацевтических вузов и факультетов по специальности 040500 – Фармация.

Информационный материал Тела с очень большой поверхностью при соприкосновении с газообразной или жидкой фазой способны поглощать часть газообразного вещества или вещества, растворенного в жидкости.

Поглощение не всегда имеет одинаковый характер. Так, поглощаемое вещество может диффундировать внутрь поглотителя, как бы растворяясь в нем, или же поглощение может происходить исключительно на поверхности поглотителя.

Фундаментальное уравнение Гиббса не позволяет описать конкретную зависимость адсорбции от концентрации, поскольку входящий в уравнение коэффициент поверхностного натяжения в ряде случаев сложным образом зависит от концентрации. В то же время любая теория адсорбции ставит своей целью вывод уравнения данной зависимости. Зависимость адсорбции от равновесной концентрации адсорбируемого вещества при постоянной температуре носит название изотермы адсорбции.

Процессы поглощения газов или растворенных веществ твердыми материалами или жидкостями могут протекать по разным механизмам и носят общее название сорбция.

Вещества-поглотители называются сорбентами, а поглощаемые газы или растворенные вещества - сорбатами или сорбтивами.

Различают четыре основных сорбционных процесса - абсорбцию, физическую адсорбцию (или просто адсорбцию), хемосорбцию и капиллярную конденсацию.

Абсорбцией называют поглощение пара или газа всем объемом твердого тела или жидкости. Этот процесс начинается проникновением молекул газа в массу сорбента и заканчивается образованием твердого ими жидкого раствора. Распространение молекул газа в твердой или жидкой фазе происходит главным образом путем диффузии. Так как в твердых веществах скорость диффузии очень мала, то абсорбция в них протекает медленно и для установления равновесия требуется значительное время. Повышение температуры ускоряет ход абсорбции. Примером абсорбции является поглощение газов и паров различными материалами.

Адсорбция лежит в основе многих технологических процессов - синтеза, разделения, осушки, концентрирования и т.д. Не менее важную роль играет адсорбция в медицине и фармации, где она применяется не только в технологических процессах, но и непосредственно для лечебных целей, например для удаления токсинов или нормализации баланса организма.

Адсорбция является чисто поверхностным процессом, который заключается во взаимодействии молекул или ионов адсорбата (газа или растворенного вещества) с поверхностью адсорбента Зависимость адсорбции от давления газа (его концентрации) или от содержания адсорбируемого вещества в растворе при данной температуре выражается уравнением изотермы адсорбции Лэнгмюра:

где Г и -концентрации адсорбированного вещества на 1 см2 поверхности адсорбента (Г - в момент адсорбционного равновесия, - максимально возможная); с - молярная концентрация раствора адсорбируемого вещества в момент адсорбционного равновесия (равновесная концентрация).

При адсорбции из газов величина с заменяется пропорциональной ей величиной давления где k - константа, зависящая от химической природы и физического состояния адсорбента и адсорбируемого вещества.

В сравнительно широких пределах концентраций зависимость адсорбции от концентрации (или давления) выражается довольно простым эмпирическим уравнением Фрейндлиха:

x A K cn m Где х - общее количество растворенного вещества, адсорбированное массой поглотителя и находящееся в равновесии с раствором концентрации с;

а и n - константы, характерные для данного процесса адсорбции в определенных пределах, причем n1.

Адсорбированное количество вещества нужно было бы относить не к единице массы, а к единице поверхности, но для мелко раздробленных веществ и однородных суспензий (например, взмученный уголь) эта поверхность растет пропорционально общей массе.

Если на ординате отложить соответствующие значения -, а на абсциссе-с, то получится кривая, изображенная на рис. 1.

Рис. 1. Изотерма адсорбции.

Рис. 2. Логарифмическая изотерма адсорбции.

Сначала эта кривая идет почти прямолинейно, так как для очень слабых концентраций величина прямо пропорциональна с, т. е. здесь n=1. При высоких концентрациях достигается предельное значение - т, е. полное насыщение. Это наблюдается когда, когда вся адсорбирующая поверхность покрыта адсорбируемым веществом; в этом случае n=0.

Между этими двумя предельными случаями имеется постепенный переход в области промежуточных концентраций, для которых величина n остается приблизительно постоянной.

Уравнение Фрейндлиха удобно использовать в логарифмической форме:

Это уравнение прямой линии, не проходящее через начало координат (рис. 2).

Построив прямую можно найти К и. Отрезок, отсекаемый прямой от оси ординат есть lgK, а tg=.

Определение констант уравнения Фрейндлиха дает возможность характеризовать количественно процесс адсорбции, а также сравнивать адсорбционную активность различных адсорбентов по отношению к отдельным растворенным веществам.

Вещества в очень раздробленном состоянии (коллоидное состояние) обладают значительной адсорбционной способностью вследствие очень большой поверхности.

Адсорбция зависит от природы как адсорбента (поглотителя), так и адсорбируемого вещества; следствием является ее избирательность, т. е. из смеси различных веществ адсорбируется преимущественно наиболее поверхностно-активное вещество.

Адсорбируются не только молекулы, но также ионы и коллоидные частицы. Особенно хорошо адсорбируются ионы органических веществ, например красителей. Так, основные красители (метиленовый синий и др.) диссоциируют по схеме:

а кислые красители, к которым относятся эозин, фуксин и др., диссоциируют по схеме

ИЗМЕРЕНИЕ АДСОРБЦИИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА ПОВЕРХНОСТИ УГЛЯ

Цель работы:

1. Наблюдать адсорбцию на границе жидкой и твердой фаз.

2. Построить изотерму адсорбции.

3. Найти значения А и n в уравнении Фрейндлиха.

Принадлежности для работы:

Шесть колб на 250 мл с корковыми пробками; шесть конических колб на 150 мл;

пипетка на 50 мл; пипетка на 25 мл; пипетка на 10 мл; пипетка на 5 мл; бюретка на 50 мл с делениями 0,1 мл; шесть воронок для фильтровании; фильтровальная бумага; уголь.

Растворы: раствор уксусной кислоты; 0,1 М раствор гидроксида натрия; фенолфталеин (индикатор).

Выполнение работы.

В начале работы определяют концентрацию данной для опыта кислоты посредством титрования раствором NaOH. Результаты титрования записывают в таблицу 1.

Концентрацию кислоты вычисляют по соотношению: VK CK VNaOH CNaOH Из исходного раствора кислоты готовят растворы различной концентрации, путем разбавления его вдвое. Для этого берут 6 колб и нумеруют их. В 1 и 2 колбы наливают пипеткой по 50 мл исходного раствора кислоты. Оставляют первую колбу, а в оставшиеся наливают пипеткой по 50 мл дистиллированной воды. Содержимое 2-ой колбы (50 мл кислоты и 50 мл воды) взбалтывают, споласкивают пипетку приготовленным раствором, набирая его в пипетку и выливая обратно в колбу. После чего отбирают этой пипеткой 50 мл раствора из 2-ой колбы и добавляют его в 3-ю, перемешивают содержимое и споласкивают пипетку, как было указано ранее. Берут 50 мл раствора из 3-ей колбы и переносят в 4-ю. Так продолжают, пока не получится 6 колб. Из последней колбы 50 мл раствора удаляют пипеткой.

К 50 мл раствора в 1-ой колбе добавляют 500 мг адсорбента, встряхивают в течение 10минут, после чего раствор отфильтровывают через бумажный фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. Полученный фильтрат титруют (3 порции по 10 мл). Полученные данные записывают в таблицу 2. вычисляют количество вещества (в миллимолях), находящиеся в мл раствора до и после сорбции. Количество вещества в пробах до сорбции в колбах 2- определяют расчетным путем, уменьшая его количество вдвое. Определения проводят во всех оставшихся колбах, записывая данные в таблицу.

Примеры расчетов:

на титрование 10 мл раствора уксусной кислоты пошло 11,2 мл 0,1 М раствора NaOH Концентрация кислоты в колбе № 2 в 2 раза меньше и т.д.

0,112 моль/л*1000=112 ммоль/л А=5,6 ммоль 3. Расчет Сравн.

на титрование 10 мл фильтрата в из первой колбы пошло 8 мл 0,1М раствора NaOH 4. Расчет величины F:

0,8 моль/л*1000=80 ммоль/л А=4 ммоль 4. Сорбированное количество кислоты находят по отношению разности А-F, отнесенное к навеске угля Полученные данные используют для построения изотермы адсорбции.

Для нахождения констант К и логарифмируют уравнение Фрейндлиха данные заносят в таблицу Нанося значения lg по оси ординат, а значения lgC по оси абсцисс – получают прямую, аналогичную, изображенной на рис. 3.

Отрезок ОА, отсекаемый прямой на оси ординат дает значение lgK, а тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс – величину. Находят значение констант К и Рисунок Пример представления изотермы адсорбции в логарифмической форме.

Выводы по результатам лабораторной работы.





Похожие работы:

«Федеральное агентство по образованию Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова КАФЕДРА ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированного специалиста по направлению 655000 Химическая технология органических веществ и топлива специальности 240406 Технология...»

«1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО КУРСУ ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ С ПРИМЕРАМИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ И КОНТРОЛЬНЫМИ ЗАДАНИЯМИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА 1.ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Перед выполнением контрольных заданий следует изучить соответствующие темы в учебниках: программа курса содержит все необходимые для этого указания. Краткий конспект курса, имеющийся в пособии, будет полезен при повторении материала и сдаче зачёта. При выполнении контрольной...»

«А.Н. Трифонова И.В. Мельситова Лабораторный практикум Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по химическим специальностям Минск Вышэйшая школа 2013 УДК 543(075.8) ББК 24.4я73 Т69 Р е ц е н з е н т ы: кафедра аналитической химии УО Белорусский государственный технологический университет; доцент кафедры химии УО Белорусский государственный педагогический университет имени Максима Танка кандидат химических...»

«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный медицинский университет Министерство здравоохранения Российской Федерации Лаборантская практика Методическое рекомендации для студентов Волгоград, 2014 г. Рецензенты: Зав. кафедрой гистологии, эмбриологии, цитологии, доцент, к. м. н. В. Л. Загребин; профессор кафедры молекулярной биологии и генетики ВолгГМУ, д. м. н., профессор В. С. Замараев Авторы: д. м. н., профессор О. П....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для подготовки дипломированного специалиста по направлению 250000 Воспроизводство и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ОСНОВЫ БИОХИМИИ Учебно-методический комплекс по дисциплине для подготовки дипломированного специалиста по направлению...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии В. А. Дёмин ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова (СЛИ) Кафедра Машины и оборудование лесного комплекса МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальностей 250401 Лесоинженерное дело и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра теплотехники и гидравлики ТЕПЛОТЕХНИКА Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 220301.65 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) всех форм обучения  ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ кафедра Мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф Доника.А.Д., Ильин В.Я. Основы токсикологии токсичных химических веществ учебное пособие по Токсикологии и медицинской защите Волгоград - 2009 ББК 68.69 Авторы: кандидат медицинских наук А.Д.Доника кандидат медицинских наук, доцент В.Я.Ильин Рецензенты: зав.кафедрой фармацевтической и токсикологической химии,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ А.Ф. Новиков, М.В. Успенская МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОМПЬЮТЕРНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ ПО КУРСУ ХИМИИ Учебное пособие Санкт-Петербург 2010 2 УДК 546(075.8); 541.1(07) Новиков А.Ф., Успенская М.В., Методические указания к компьютерному тестированию по курсу химии. Учебное пособие. – СПб: СПб ГУ ИТМО, 2010 – 118 с. Пособие соответствует государственному...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова (СЛИ) Кафедра Общая и прикладная экология Технология очистки сточных вод Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 280201 “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных...»

«МИНЗДРАВСОЦРАЗВИТИЯ РОССИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ГОУ ВПО ИГМУ Минздравсоцразвития России) Кафедра технологии лекарственных форм Т.П. Зюбр, Г.И. Аксенова, И.Б. Васильев ЖИДКИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ Раздел 1 Растворы Учебно-методическое пособие Иркутск, 2011 г. 1 УДК 615.451(075.8) ББК 52.817.я.73 З98 Составители: Т.П. Зюбр - зав. кафедрой технологии лекарственных форм ГОУ ВПО ИГМУ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. ШЕВЧЕНКО, О. Ю. ЧЕРНЫХ, Л.В. ШЕВЧЕНКО, Г.А. ДЖАИЛИДИ, Д.Ю. ЗЕРКАЛЕВ. Е.А. ГОРПИНЧЕНКО ДИАГНОСТИКА АКТИНОМИКОЗА Учебное пособие г. Краснодар, 2013 1 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего...»

«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный медицинский университет Министерство здравоохранения Российской Федерации Биохимическая практика Методические рекомендации для студентов Волгоград, 2014 г. Рецензенты: зав. кафедрой внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов, д. м. н., профессор М. Е. Стаценко; профессор кафедры молекулярной биологии и генетики ВолгГМУ, д. м. н., профессор В.С....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА Кафедра целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии Т. П. Щербакова, Н. Ф. Пестова ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЦБП Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского...»

«ГОУ ВПО ИГМУ Росздрава Кафедра общей химии Физическая и коллоидная химия Методы получения и очистки коллоидных растворов ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Методическое пособие Иркутск, 2008 Пособие подготовлено кафедрой общей химии ГОУ ВПО ИГМУ Рецензенты: Пособие Методы получения и очистки коллоидных растворов состоит из информационного материала и лабораторной работы по курсу коллоидной химии и предназначено для студентов 2 курса фармацевтического факультета очной формы обучения в соответствии с программой...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В МАГИСТРАТУРУ по направлению подготовки 240100 – ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ по магистерской программе ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРИРОДНЫХ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ И УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению...»

«ПЯТИГОРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кафедра фармацевтической и токсикологической химии МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ПРОГРАММА производственной практики КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ для студентов 5 курса по дисциплине Фармацевтическая химия (очная форма обучения) Пятигорск,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова (СЛИ) Кафедра Общая и прикладная экология Физическая химия Учебно-методический комплекс по дисциплине для подготовки дипломированного специалиста по направлению 240000 Химическая и биотехнологии специальности 240406...»














 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.