固体在溶液中的吸附
实验十六固体在溶液中的吸附
实验十六 固体在溶液中的吸附一 实验目的1. 测定活性炭在醋酸水溶液中对醋酸的吸附量；2. 通过实验进一步理解吸附等温线及弗兰德列希方程的意义。
二 实验原理1. 溶质在溶液中被吸附于固体表面是一种普遍现象，也是物质提纯的主要方法之一。
活性炭是用途广泛的吸附剂，它不仅可以用于吸附气体物质，也可以在溶液中吸附溶质。
2. 吸附量通常以每克吸附剂吸附溶质的物质的量来表示。
在一定温度下，达到吸附平衡的溶液中，吸附量与溶液浓度的关系，符合弗兰德列希经验方程：n c k mxq ⋅==（16-1） 式中x － 吸附质物质的量（mol ）； m － 吸附剂的质量（g ）； q － 吸附量（mol·g -1c － 平衡时溶液的浓度（mol·dm ）；-3k 、n － 常数，由温度、溶剂、吸附质及吸附剂的性质决定，一般由实验确定； ）；将式（16-1）取对数，则有：k c n mxlg lg lg+= （16-2） 若以mxlg对c lg 作图，可得一斜率为n ，截距为k lg 的直线，由直线可求得n 和k 的值。
式（16-1）中mx可以通过吸附前后溶液浓度的变化及活性炭准确称量值求等得，即：V mc c m x ⋅−=)(0 （16-3） 式中V － 溶液的总体积（dm 3m － 活性炭的质量（g ）。
）； 三 仪器和试剂125cm 3锥形瓶8个；25 cm 3酸式、碱式测定管各1支； 5 cm 3、10 cm 3和25 cm 30.4mol·dm 移液管各1支；漏斗6只；振荡机一台。
-3HAc 标准溶液；0.1mol·dm -3四 实验步骤NaOH 标准溶液；酚酞指示剂一瓶；活性炭（颗粒状或粉状）若干。
1.将0.4mol·dm -3HAc 标准溶液按下列比例稀释配制成50 cm 3不同浓度的HAc 溶液并分别置于干燥洁净的锥形瓶中，编好号并盖好瓶塞，防止醋酸挥发。
固体从溶液中的吸附实验的报告 .doc
固体从溶液中的吸附实验的报告 .doc
一、实验目的
本实验旨在研究固体从溶液中吸附的过程，从而分析它们之间的相互作用。
二、原理
吸附是一种分子相互结合的过程，其特征是一种物质以溶液的形式存在，而另一种物质以固体的形式存在，它们之间的相互作用可通过吸附力的强弱来形成，吸附的主要物理机制是相互作用的化学力。
三、实验步骤
1、准备实验设备：用于实验的认定设备有：蒸发皿、滴定瓶、电子天平、铜棒、酸度计、烘箱、烧杯、漏斗、筛网。
2、准备样品：准备一定量、确定程度的少量溶液，并与一定量的固体样品混合，使其混合均匀。
3、实施吸附实验：将混合液浓缩，如将溶液稀释至所需浓度，或将固体样品分离，进行反复浓缩稀释，直至将溶液和固体样品完全分离。
4、记录数据：在实施实验的各个阶段记录实验所使用的设备及其参数。
5、数据处理：将记录的数据处理，分析两种物质相互作用的特点，并作出结论。
四、实验结果
1、实验结果显示，固体物质完全从溶液中被吸附本质上是通过固体物质中的胶水像物质在固体之间，或者溶液和固体之间，发生相互作用来实现的。
2、记录的参数为：温度、湿度、物质含量、浓度等，可以分析物质之间的相互作用是如何通过调整这些参数来影响固体物质的吸附能力。
3、通过实验也可以计算出吸附力及其实验数据的变化关系，分析受吸附力影响的固体物质吸附的饱和情况。
1、当不同的物质结合在一起时，会受到吸附力的影响，从而形成吸附物。
2、不同温度、湿度、物质含量、浓度、比表面积等因素，可以影响实验结果和吸附力。
3、可以据此模拟实际的吸附现象，研究它们的相互作用，从而制定更好的工程设计方法。
固体从溶液中的吸附实验报告(学习资料)
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lg Γ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S 0
S 0(m 2/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。
四、实验步骤： 1.
3.。
4.5 固体从溶液中的吸附
K a1
L
,
则上式可改写为N2
ba2
L L
1 ba2
若只有溶质和溶剂两种质点吸附， n1 n 2 n
n2
n ba2
L L 2
(1 b a ) 1
,假 设 铺 满 一 层 的 最 大 吸 附 量 为 n2 n ,以 a2
L
， 则 有 a2
0
0
可 将 吸 附 剂 分 别 放 在 纯 A、 B的 饱 和 蒸 气 中 测 得 A A A / n A 和 AB A / n B 代 入 ( a )式 得
0
0
nA
n
A
0
nB
n
B
0
1 ( 4 .9 7 )
将式(4.96)、(4.97)联立，即可得出一组
L
ba2
L L 2
1 ba
L
a2
L
b
对 a 2 作 图 可 求 得 和 b.
对 吸 附 平 衡 常 数 用 热 力 学 函 数 表 示 K=e
S / R
0
e
H
0
/ RT
S 0 H 0 L 1 H 0 则 有 b ex p ex p ( a 1 ) b ex p RT RT R 考 虑 到 a2 c2 ,
(2)溶质间互相影响
• • • • • • • 主要是存在竞争吸附和诱发吸附 例1：碳自水溶液中吸附脂肪酸 吸附质：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸 判断：吸附量顺序？ 吸附量的顺序：甲酸＜乙酸＜丙酸＜丁酸 原因：非极性吸附剂总是易自极性溶剂中 吸附非极性组分。
固体在溶液中的吸附实验报告
固体在溶液中的吸附实验报告实验目的，通过实验探究固体在溶液中的吸附现象，了解吸附过程中的影响因素及规律。
实验仪器与试剂，吸附柱、溶液、固体试样、分析天平、pH计、离心机等。
实验步骤：1. 准备工作，将吸附柱用去离子水反复洗涤，然后用溶剂进行洗涤，最后用烘箱干燥备用。
将固体试样称取一定质量，备用。
2. 实验操作，将已干燥的吸附柱装入实验装置中，加入一定体积的溶液，将固体试样加入吸附柱中，进行一定时间的吸附作用。
3. 分析处理，将吸附后的溶液进行离心分离，取上清液进行pH值测定，再用分析天平称取固体试样的质量变化。
实验结果：通过实验数据的分析处理，得出了固体在溶液中的吸附实验结果。
在不同条件下，固体试样的吸附量、吸附速度、吸附后溶液的pH值等均有所不同。
通过实验数据的比较分析，可以得出固体在溶液中吸附的规律及影响因素。
实验结论：根据实验结果得出，固体在溶液中的吸附过程受到多种因素的影响，包括固体试样的性质、溶液的性质、温度等。
吸附过程中，固体试样与溶液中的物质发生相互作用，导致溶液中物质的浓度变化、pH值的变化等。
吸附过程是一个动态平衡过程，随着时间的推移，吸附量会逐渐趋于平衡。
实验意义：固体在溶液中的吸附现象在化工、环境、材料等领域具有重要的应用价值。
通过深入了解固体在溶液中的吸附规律，可以指导工程实践中的吸附分离、废水处理、材料表面改性等工作。
同时，也有助于加深对固体-溶液界面相互作用的理解，推动相关领域的科学研究和技术发展。
总结：通过本次实验，我们对固体在溶液中的吸附现象有了更深入的了解。
在今后的工作中，我们将进一步探索吸附过程中的影响因素及规律，不断完善实验方法，提高实验数据的准确性和可靠性，为相关领域的科学研究和工程应用提供更有力的支持。
以上就是本次固体在溶液中的吸附实验报告，希望对大家有所帮助。
固体自溶液中的吸附
盐影响溶剂和溶质间的相互作用，因此影 响吸附过程。
例：盐使溶质的溶解度减少，则吸附量随盐浓度 的增加而增加，反之，盐使溶质的溶解度减少， 则吸附量随盐浓度的增加而减少。
4.混合(物)吸附（溶液中的溶质有两种以上）
一种溶质（A） 的吸附量会因另一种溶质（B）的 加入而降低
界面层上固体与溶质之间的相互作用力。 固体与溶剂之间的作用力 溶液中溶质与溶剂之间的相互作用力 结论：
溶液中的吸附是溶质和溶剂分子竞争吸附净 结果；固体表面的溶质浓度比溶液内部大， 为正吸附；否则为负吸附。
★固-液吸附速率
溶液中的吸附速率一般小于气体吸附速率，所以 溶液吸附平衡时间较长。
吸附量的顺序：甲酸＜乙酸＜丙酸＜丁酸 原因：非极性吸附剂总是易自极性溶剂中
吸附非极性组分。
例2：硅胶自四氯化碳中吸附脂肪醇
吸附质：乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、
正己醇、正辛醇
判断吸附量顺序？
乙醇＞正丙醇＞正丁醇＞正戊醇＞正己醇＞正 辛醇
原因：极性吸附剂总是易自非极性溶剂中
★ 溶液中所含杂质的影响往往不可忽略。
★多为物理吸附。一般来说，和固体表面性质相近 者易被吸附
2.在稀溶液中的吸附
(1)稀溶液是由溶剂和具有一定溶解度的溶质组成的 溶液,由于稀溶液中溶质的摩尔数接近于1，吸附 过程中溶剂的浓度基本不变，所以测得的吸附量 基本只是由溶质的吸附引起的。
（2）固体自稀溶液中的的吸附等温线的形状与固气吸附相似，通常气体吸附中的公式也可用于溶 液吸附。
范例(1):活性碳用于水和废水的处理 生活饮用水和工业用水标准 活性碳的吸附机理 活性碳吸附对废水处理的方式 水处理后活性碳的再生 范例(2): 黏土矿物吸附的应用
3.5 固液界面(吸附作用)
4.自电解质溶液中的吸附
（1）、离子吸附与电双层 1） 离子吸附的原因 a、 体相中和固液界面上某组分的化学势不同， 从而发生离子的迁移和吸附； b、 固体表面的可离解基团由于介质pH的变化而 产生不同程度的离解而使表面带电。 （2）、双电层形成 由于固体表面带有电荷，因此溶液中的反离子必 将靠近表面而形成双电层。
双电层模型
双电层与 ζ 电势 (1)胶团结构 因为胶粒的大小介于 1～100nm 之间，故每一胶粒必然是 由许多分子或原子聚集而成的。我们往往将组成胶粒核心 部分的固态微粒称为胶核。例如用稀 AgNO3 溶液和 KI 溶 液制备 AgI 溶胶时，由反应生成的 AgI 微粒首先形成胶核。 胶核常具有晶体结构，它很容易从溶液中选择性地吸附某 种组成与之相似的离子而使胶核带电，因此，胶核实际上 应包括固体微粒表层的带电离子。
2.自浓溶液中的吸附
设溶液由1和2两种相互混溶的液体组成。其组 成可从纯的1变为纯的2，即任何一种组分的组成 变化范围均为0→1，浓度用x表示。 1）复合吸附等温线 吸附前 n0= n10+ n20 吸附平衡 n10 = n1b+m n1s n20 = n2b+m n2s 以x1和x2 表示溶液体相中1、2组分的摩尔分数
d为紧密层电势为吸附势能可见决定吸附能力大小的除静电作用外还有非静电作用也有离子在带电符号相同的固体表面上吸附的例子此时吸附主要是非电性力起作用如范得华引力2离子交换m1rm2m2rm1交换离子固体离子交换剂交换吸附的平衡常数k的大小反映了离子交换过程的趋势有时也用g的值来表示交换能力大小
2.4 固液界面—吸附作用
b x1 n1 b x2 n2 b b n1 x2 n2 x1
自浓溶液中的吸附
固体在溶液中的吸附）
实验八十四 固体在溶液中的吸附1. 简述测定活性炭在醋酸水溶液中对醋酸的吸附求出活性炭比表面的实验原理。
答：根据固体对气体的单分子层吸附理论，认为固体表面的吸附作用是单分子层吸附，即吸附剂一旦被吸附质占据之后，就不能吸附。
Γ∞为饱和吸附量，即固体完全被吸附质占据，再假定吸附质分子在吸附剂表面上是直立的，每个醋酸分子所占的面积以0.243nm 2计算，则吸附剂的比表面230186.02100.24310A s N a ∞∞Γ∞⨯⨯⨯=Γ=，则只要求出Γ∞，就可以求出吸附剂的比表面。
固体在溶液中吸附量 ： ()m V c c m x 0-==Γ，固体在溶液中吸附符合兰格缪尔吸附等温式： ck ck+Γ=Γ∞1 重新整理可得：c c ∞∞Γ+Γ=Γ1k 1 ，以Γc 对c 作图，得一直线，由直线的斜率可求得Г∞，2. 在固体在溶液中的吸附实验中，为了节省时间，如果震荡机一次放不下全部样品，那么，你认为应先放浓度低的还是浓度高的样品去震荡？为什么？答：应该先放浓度低的样品去振荡。
因为在一定的浓度范围里，随着浓度的增大吸附越容易达到平衡，先放浓度小的溶液振荡可节约时间。
3. 在固体在溶液中的吸附实验中，对滴定用的锥形瓶作如下的处理：（1）洗涤后锥形瓶没吹干，（2）用待测液洗涤锥形瓶两次，问对实验有何影响？答：（1）中的情形对实验没有影响，因为在滴定时，只与物质的量有关，而与浓度是无关的。
（2）中的情形对实验是有影响的，将会使实验的结果偏大，用待测液洗涤会使锥形瓶中的物质的量增大。
4. 在固体在溶液中的吸附实验中，如何判断吸附平衡的达到？答: 取少许滴定，前后两次取样量相同，滴定消耗试剂的量在误差允许的范围内，则可判定已经达到了平衡。
5. 固体在溶液中的吸附实验中，活性碳在HAc水溶液中对HAc的吸附达到平衡后溶液的浓度会怎样？答：达到平衡后溶液的浓度将降低到某一值后不再随时间的改变而改变。
6. 在固体在溶液中的吸附实验中，吸附作用与那些因素有关？答：在固体在溶液中的吸附实验中，吸附作用与下列因素有关：（1）温度，固体在溶液中吸附是放热过程，因此，一般温度升高，吸附量减少。
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实验报告 溶液吸附法测固体比表面积
一．实验目的
1． 用次甲基蓝水溶液吸附法测定颗粒活性炭的比表面积 2． 了解溶液吸附法测定比表面积的基本原理
二．实验原理
对于比表面积很大的多孔性或高度分散的吸附剂，像活性炭和硅胶等，在溶液中有较强的吸附能力。
由于吸附剂表面结构的不同，对不同的吸附质有着不同的相互作用，因而，吸附剂能够从混合溶液中有选择地把某一种溶质吸附。
这种吸附能力的选择性在工业上有着广泛的应用，如糖的脱色提纯等。
吸附能力的大小常用吸附量Г表示。
Г通常指每克吸附剂上吸附溶质的量。
在恒定的温度下，吸附量和吸附质在溶液中的平衡浓度c 有关，弗朗特里希从吸附量和平衡浓度的关系曲线，得一经验方程
1
n x
kc m
Γ== ⑴ 式中：x 为吸附溶质的量，以mol 为单位；m 为吸附剂的质量，以g 为单位；c 为吸附平衡时溶液的浓度，以mo l ·dm -3
为单位；k 和n 都是经验常数，由温度、溶剂、吸附质的性质所决定（一般n>1）。
将⑴式取对数，可得下式
1313
1
1lg
lg lg
n n
n
c
k mol g n mol dm mol
dm g ----Γ=+ ⑵
因此根据方程以lg[Γ/(1
mol g -)]对[lgc/(3
mol dm -)]作图，可得一直线，由斜率和截
距可求得n 及k 。
⑴式纯系经验方程式，只适用于浓度不太大和不太小的溶液。
从表面上看，k 为c=13
mol dm -时的Г，但这时⑴式可能已不适用。
一般吸附剂和吸附质改变时，n 改变不大而k 值变化很大。
朗格缪尔吸附方程式系基于吸附过程的理论考虑，认为吸附是单分子层吸附，即吸附剂一旦被吸附质占据之后，就不能再吸附；在吸附平衡时，吸附和脱附达成平衡。
设∞Γ为饱和吸附量，即表面被吸附质铺满单分子层时的吸附量。
在平衡浓度为c 时的吸附量Г由 式
1cK
cK
∞
Γ=Γ+ ⑶
表示。
将⑶式重新整理，可得
11c c K ∞∞
=+ΓΓΓ ⑷
做c/Г对c 的图，得一直线。
由此直线的斜率可求得∞Γ，再结合截距可求得常数K 。
这个K 实际上带有吸附和脱附平衡常数的性质，而不同于弗朗特里希方程式中的k 。
根据∞Γ的数值，按照Langmuir 单分子层吸附的模型，并假定吸附质分子在吸附剂表面上是直立的，每个醋酸分子所占的面积以0.243nm 2
(根据水-空气界面上对于直链正脂肪酸
测定的结果而得)计算。
则吸附剂的比表面积21
0()s m g -可按下式计算
2123018
/() 6.02100.24310
m g s -∞Γ⨯⨯⨯= ⑸ 根据上述所得的比表面积，往往要比实际数值小一些。
原因有二：⑴忽略了界面上被溶剂占据的部分；⑵吸附剂表面上有小孔，脂肪酸不能钻进去，故这一方法所得的比表面积一般偏小。
不过这一方法测定时手续简便，又不需要特殊仪器，故是了解固体吸附剂的性能的一种简便方法。
三．仪器药品
1.仪器
72型光电分光光度计及其附件（或722S 分光光度计）1台，康氏振荡器1台，容量瓶（500mL ）6个，容量瓶（50mL 、100mL ）各5个，2号砂芯漏斗1只，带塞锥形瓶（100mL ）5个，滴管2支。
2.试剂
次甲基蓝（质量分数为0.2%左右的原始溶液，质量分数为0.01%的标准溶液），颗粒状非石墨型活性炭。
四．实验步骤
1.样品活化
将颗粒活性碳置于瓷坩埚中，放入500°C 马弗炉活化1h ，然后置于干燥器中备用。
2.平衡溶液
取5个洗净、干燥的100mL 带塞锥形瓶，编号，每瓶准确称活性炭0.1g(准确至mg)置于瓶中，记录活性炭的用量。
按下表中给出的数据，配制各种不同浓度的次甲基蓝溶液。
配法如下：将各瓶加好样后，用磨口塞塞好，并在塞上加橡皮套，置恒温水槽中振荡（若室温变化不大，可直接在室温下进行振荡），使吸附达成平衡（1h ），震荡速度以活性炭可翻动为宜。
样品震荡达到平衡后，将锥形瓶取下，用砂芯漏斗过滤，得到吸附平衡后溶液。
分别称取滤液2.5mL 放入500mL 容量瓶中，并用蒸馏水稀释至刻度，待用。
3.原始溶液
为了准确测量质量分数约0.2%的次甲基蓝原始溶液，称取2.5g 溶液放入500mL 容量瓶中，并用蒸馏水稀释至刻度，待用。
4.次甲基蓝标准溶液的配制
用移液管吸取2mL 、4mL 、6mL 、8mL 、11mL 质量分数0.01%标准次甲基蓝溶液于100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，既得6
210-⨯、6
410-⨯、6
610-⨯、6
810-⨯、5
1.110-⨯的标准溶液，待用。
次甲基蓝溶液的密度可用水的密度替代。
5.选择工作波长
对于次甲基蓝溶液，工作波长为665nm ，由于各台分光光度计波长刻度略有误差。
可取某一待用溶液，在600-700nm 范围内每隔5nm 测量消光值，以吸光度最大的波长作为工作波长。
6.测量吸光度
以蒸馏水为空白溶液，在选定的工作波长下，分别测量五个标准溶液、五个稀释后的平衡溶液以及稀释后的原始溶液的吸光度。
五．数据处理
1.做次甲基蓝溶液的浓度对吸光度的工作曲线
算出各个标准溶液的摩尔浓度，以次甲基蓝标准溶液摩尔浓度对吸光度作图，所得直线即工作曲线。
质
量
分
数
0.01%
的
甲
基
蓝
溶
液
的
摩
尔
浓
度
为
1`3101
10000.01% 2.67410373.9g L C mol L g mol
----⨯==⨯，稀释后的浓度为 5.35E-5，1.07E-4， 1.605E-4，2.14E-4，2.94E-4mol/L 。