20 固液吸附法测定比表面

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溶液吸附法测固体比表面积

溶液吸附法测固体比表面积

实验五 溶液吸附法测固体比表面积一、实验目的:1.了解溶液吸附法测定固体比表面的优缺点。

2.掌握溶液吸附法测定固体比表面积的基本原理和测定方法。

3.用亚甲基蓝水溶液吸附法测定活性碳、硅藻土、碱性层析氧化铝比表面积。

二、实验原理:① Langmuir 吸附定律:在一定温度下以及一定的浓度范围内,大多数固体对次甲基蓝的吸附是单分子层吸附,与固体对气体的吸附很相似,可用Langmuir 单分子层吸附模型来处理。

Langmuir 吸附理论的基本假定是:a) 固体表面是均匀的;b) 吸附是单分子层吸附;c) 被吸附在固体表面上的分子相互之间无作用力;d) 吸附剂一旦被吸附质覆盖就不能被再吸附;e) 吸附平衡时,吸附和脱附建立动态平衡;f) 吸附平衡前,吸附速率与空白表面成正比,解吸速率与覆盖度成正比。

根据以上假定,推导出吸附方程:设固体表面的吸附位总数为N ,覆盖度为θ,溶液中吸附质的浓度为c ,根据上述假定,有?)c (kr= kN (1-为吸附速率常数) 吸附速率: 1 1吸? = rkN(k 为脱附速率常数)脱附速率: -1 -1脱?? N = N (1-k )c 当达到吸附平衡时: r= r 即 k -11 脱吸Kc :由此可得 (1)吸 θ? 1?Kc 吸式中K=k/k 称为吸附平衡常数,其值决定于吸附剂和吸附质的性质及温11-吸度,K 值越大,固体对吸附质吸附能力越强。

若以q表示浓度c 时的平衡吸附量,吸? =q/: q 以q 表示全部吸附位被占据时单分子层吸附量,即饱和吸附量,则?? q 代入式(1)得)(2 式中:K 为吸附作用的平衡常数,也称为吸附系数,与吸附质、吸附剂性质及温度有关,其值越大,则表示吸附能力越强;q 为平衡吸附量,1g 吸附剂达吸附平衡时,吸附的溶质的物质的量(mg/g );q 为饱和吸附量,1g 吸附剂的表面∞上盖满一层吸附质分子时所能吸附的最大量(mg/g );c 为达到吸附平衡时,溶 质在溶液本体中的平衡浓度。

溶液吸附法测定固体比表面积

溶液吸附法测定固体比表面积
-3 2
2 -1 2 -1
次甲基蓝原始溶液 2g·dm ;次甲基蓝标准溶液 0.1g·dm ;颗粒活性炭。 三、实验步骤 1.活化样品 将活性炭置于瓷坩埚中放入 500℃马福炉中活化 1h(或在真空箱中 300℃活化 1h), 然后 置于干燥器中备用。 2.溶液吸附 取 50mL 带塞锥形瓶 5 只,分别准确称取活化过的活性炭约 0.1g,按照下表给出的比例 配制不同浓度的次甲基蓝溶液 50mL,塞上包有锡纸的软木塞,然后放在振荡器上振荡 3h。 编号 V(次甲基蓝溶液)/mL V(蒸馏水)/mL 3.配制次甲基蓝标准溶液 用台称分别称取 2g、4g、6g、8g、11g 浓度为 0.3126×10 mol·dm 的标准次甲蓝溶液 于 100mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,待用。 4.原始溶液的稀释 为了准确测定原始溶液的浓度,在台称上称取浓度为 0.2%的原始溶液 2.5g 放入 500mL 容量瓶中,稀释至刻度。 5.平衡液处理 样品振荡 3h 后,取平衡溶液 5mL 放入离心管中,用离心机旋转 10min,得到澄清的上 层溶液。分别取 5g 澄清液放入 500mL 容量瓶中,并用蒸馏水稀释到刻度。 6.选择工作波长 用某一待用标准溶液,以蒸馏水为空白液,在 600nm~700nm 范围 内测量吸光度,以最 大吸收时的波长作为工作波长。 7.测量吸光度。 在工作波长下, 依次分别测定五个标准溶液的吸光度, 以及稀释以后的原始溶液及平衡 溶液的吸光度。 四、注意事项 1.标准溶液的浓度要准确配制,原始溶液及吸附平衡后溶液的浓度都应选择适当的范围, -3 -3 本实验原始溶液的浓度为 2g·dm 左右,平衡溶液的浓度不小于 1g·dm 。 2.活性炭颗粒要均匀,且五份称重应尽量接近。 3.振荡时间要充足,以达到吸附饱和,一般不应小于 3h。 五、数据处理 1.把数据填入下表 稀释后原始溶液的吸光度:1.332 标准溶液 A 平衡溶液 A 标准溶液称 取量 浓 度 /(mol/L) 2g 0.289 1 2.121 2.作 A—C 工作曲线。 2g 0.0626 4g 0.125 6g 0.188 8g 0.25 11g 0.344 4g 0.662 2 0.466 6g 1.257 3 0.137 8g 1.672 4 0.118 11g 1.999 5 0.044

溶液吸附法测定固体比表面积.

溶液吸附法测定固体比表面积.

实验十溶液吸附法测定固体比表面积教学目的1.用溶液吸附法测定活性炭的比表面。

2.了解溶液吸附法测定比表面的基本原理。

教学重点与难点1.比表面的概念及其计算式。

2.实验所测各个物理量的意义,并掌握测定方法。

教学方法与手段示范与讲解教学的基本内容一、实验原理比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积,其数值与分散粒子大小有关。

测定固体比表面的方法很多,常用的有BET低温吸附法、电子显微镜法和气相色谱法,但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。

而溶液吸附法则仪器简单,操作方便。

本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。

此法虽然误差较大,但比较实用。

活性炭对次甲基蓝的吸附,在一定的浓度范围内是单分子层吸附,符合朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式。

根据朗格缪尔单分子层吸附理论,当次甲基蓝与活性炭达到吸附饱和后,吸附与脱附处于动态平衡,这时次甲基蓝分子铺满整个活性粒子表面而不留下空位。

平衡浓度为C时的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附方程:将(1)式整理可得如下形式:作C/Г—C图,得一直线,由此直线的斜率可求得,再结合截距可求常数K。

此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算:(1)式中,S0为比表面(m2·kg-1);C0为原始溶液的质量分数;C为平衡溶液的质量分数;G为溶液的加入量(kg);W为吸附剂试样质量(kg);2.45×106是1kg次甲基蓝可覆盖活性炭样品的面积(m2·kg-1)。

本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的,根据光吸收定律,当入射光为一定波长的单色光时,某溶液的吸光度与溶液中有色物质的浓度及溶液的厚度成正比,即:A=abC。

式中,A为光密度;a为吸光系数;C为溶液浓度;b为液层厚度。

实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的光密度,绘出A—C工作曲线,然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的光密度,再在A—C曲线上查得对应的浓度值,代入(1)式计算比表面。

溶液吸附法测定固体比表面积

溶液吸附法测定固体比表面积

溶液吸附法测定固体⽐表⾯积溶液吸附法测定固体⽐表⾯积⼀、实验⽬的与要求1、⽤亚甲基蓝⽔溶液吸附法测定颗粒活性炭的⽐表⾯积2、了解朗格缪尔(Langmuir)单分⼦层吸附理论及溶液法测定⽐表⾯积的基本原理⼆、实验原理⽔溶性染料的吸附已经应⽤于测定固体表⾯积⽐表⾯,在所有的染料中亚甲基蓝具有最⼤的吸附倾向。

研究表明,在⼀定浓度范围内,⼤多数固体对亚甲基蓝的吸附是单分⼦层吸附,符合朗格缪尔吸附理论。

朗格缪尔吸附理论的基本假设是:固体表⾯是均匀的,吸附时单分⼦层吸附,吸附剂⼀旦被吸附质覆盖就不能再吸附,在吸附平衡时,吸附和脱附建⽴动态平衡;吸附平衡前,吸附速率与空⽩表⾯积成正⽐,解吸速率与覆盖度成正⽐。

吸附K 1解析K -1。

设固体表⾯积的吸附位总数为N ,覆盖度为Θ,溶液中吸附质的浓度为c ,根据上述假定,有吸附质分⼦(在溶液)吸附质分⼦(在固体表⾯)吸附速率1V K N C θ=吸(1-)解吸速率1V K N θ-=解当达到动态平衡时11K N C=K N θθ-(1-)由此可得111K C KCK C K KC Kθ-==++ K=K 1/K -1称为吸附平衡常数,其值决定于吸附剂和吸附质的本性及温度,K 值越⼤,固体对吸附质吸附能⼒越强。

若以Γ表⽰浓度c 时的平衡吸附量,以Γ0表⽰全部吸附位被占据的单分⼦层吸附量,即饱和吸附量,则表⽰全部吸附位被占据的单分⼦层吸附量。

即饱和吸附量,则0()c c V m -Γ=θ∞Γ=Γ代⼊式,得1k ck c∞Γ=Γ+吸吸重新整理,可得如下形式11c c k ∞∞=+ΓΓΓ吸作(c/Γ)对c 图,从其直线斜率可求得Г∞,再结合截距便得到K 吸。

Г∞指每克吸附剂饱和吸附吸附质的物质的量,若每个吸附质分⼦在吸附剂上所占的⾯积为σA ,则吸附剂的⽐表⾯积可按下式计算 S=Г∞L σ A式中S 为吸附剂⽐表⾯积,L 为阿伏加德罗常数。

亚甲基蓝具有以下矩形平⾯结构:阳离⼦⼤⼩为17.0×7.6×3.25×10-30m 3。

20固液吸附法测定比表面(精)

20固液吸附法测定比表面(精)

实验二十 固液吸附法测定比表面Ⅰ.次甲基蓝在活性炭上的吸附一、实验目的1.用溶液吸附法测定活性炭的比表面。

2.了解溶液吸附法测定比表面的基本原理。

二、预习要求1.掌握比表面的概念及其计算式。

2.明确实验所测各个物理量的意义,并掌握测定方法。

三、实验原理比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积,其数值与分散粒子大小有关。

测定固体比表面的方法很多,常用的有BET 低温吸附法、电子显微镜法和气相色谱法,但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。

而溶液吸附法则仪器简单,操作方便。

本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。

此法虽然误差较大,但比较实用。

活性炭对次甲基蓝的吸附,在一定的浓度范围内是单分子层吸附,符合朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式。

根据朗格缪尔单分子层吸附理论,当次甲基蓝与活性炭达到吸附饱和后,吸附与脱附处于动态平衡,这时次甲基蓝分子铺满整个活性粒子表面而不留下空位。

此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算:()060C C G S 2.4510W-=⨯⨯ (1)式中,S 0为比表面(m 2·kg -1);C 0为原始溶液的质量分数;C 为平衡溶液的质量分数;G 为溶液的加入量(kg);W 为吸附剂试样质量(kg);2.45×106是1kg 次甲基蓝可覆盖活性炭样品的面积(m 2·kg -1)。

本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的,根据光吸收定律,当入射光为一定波长的单色光时,某溶液的光密度与溶液中有色物质的浓度及溶液的厚度成正比,即: E=KCL 。

式中,E 为光密度;K 为常数;C 为溶液浓度;L 为液层厚度。

实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的光密度,绘出E—C工作曲线,然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的光密度,再在E—C曲线上查得对应的浓度值,代入(1)式计算比表面。

四、仪器药品1.仪器分光光度计1套;振荡器1台;分析天平1台;离心机1台;台秤(0.1g)1台;三角烧瓶(100mL)3只;容量瓶(500mL)4只、(100mL)5只。

溶液吸附法测定固体比表面积

溶液吸附法测定固体比表面积

中级化学实验报告实验名称:溶液吸附法测定固体比表面积一、实验目得1.用亚甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭、硅藻土、碱性层析氧化铝得比表面积。

2.掌握溶液吸附法测定固体比表面积得基本原理与测定方法。

3.了解溶液吸附法测定固体比表面积得优缺点。

二、实验原理测定固体物质比表面得方法很多,常用得有BET低温吸附法、电子显微镜法与气相色谱法等,不过这些方法都需要复杂得装置,或较长得时间。

而溶液吸附法测定固体物质比表面,仪器简单,操作方便,还可以同时测定许多个样品,因此常被采用,但溶液吸附法测定结果有一定误差。

其主要原因在于:吸附时非球型吸附层在各种吸附剂得表面取向并不一致,每个吸附分子得投影面积可以相差很远,所以,溶液吸附法测得得数值应以其它方法校正之。

然而,溶液吸附法常用来测定大量同类样品得相对值。

溶液吸附法测定结果误差一般为10%左右。

根据光吸收定律,当入射光为一定波长得单色光时,某溶液得吸光度与溶液中有色物质得浓度及溶液层得厚度成正比(5)式中异为吸光度,厶为入射光强度,功透过光强度,£为吸光系数」为光径长度或液层压度,c为溶液浓度。

亚屮基蓝溶液在可见区有2个吸收峰:445nm与665nm。

但在445nm处活性炭吸附对吸收峰有很大得干扰,故本试验选用得工作波长为665nm,并用分光光度计进行测量。

水溶性染料得吸附已广泛应用于固体物质比表面得测定。

在所有染料中,亚中基蓝具有最大得吸附倾向。

研究表明,在大多数固体上,亚屮基蓝吸附都就是单分子层,即符合朗格缪尔型吸附。

但当原始溶液浓度较高时,会出现多分子层吸附, 而如果吸附平衡后溶液得浓度过低,则吸附乂不能达到饱与,因此,原始溶液得浓度以及吸附平衡后得溶液浓度都应选在适当得范围内。

本实验原始溶液浓度为 lOOppm左右,平衡溶液浓度不小于lOppmo亚屮基蓝具有以下矩形平面结构:亚中基蓝分子得平面结构如图所示。

阳离子大小为1、70X10-lo mX76X10-10m X325X 10-10mo亚屮基蓝得吸附有三种趋向:平面吸附,投影面积为1、35X10%)侧面吸附,投影面积为7、5X10-V;端基吸附,投影面积为39、5XWVO对于非石墨型得活性炭,亚中基蓝可能不就是平面吸附,也不就是侧面吸附,而就是端基吸附根据实验结果推算,在单层吸附得情况下,lmg亚甲基蓝覆盖得面积可按2、45m'计算。

固体比表面积的测定

固体比表面积的测定

固体比表面积的测定——溶液吸附法一、目的要求1. 学会用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面积。

2. 了解郎缪尔单分子层吸附理论及溶液法测定比表面积的基本原理。

二、基本原理溶液的吸附可用于测定固体比表面积。

次甲基蓝是易于被固体吸附的水溶性染料,研究表明,在一定浓度范围内,大多数固体对次甲基蓝的吸附是单分子层吸附,符合郎缪尔吸附理论。

郎缪尔吸附理论的基本假设是:固体表面是均匀的,吸附是单分子层吸附,吸附剂一旦被吸附质覆盖就不能被再吸附;在吸附平衡时候,吸附和脱附建立动态平衡;吸附平衡前,吸附速率与空白表面成正比,解吸速率与覆盖度成正比。

设固体表面的吸附位总数为N ,覆盖度为θ,溶液中吸附质的浓度为c ,根据上述假定,有吸附速率: r 吸 = k 1N (1-θ)c (k 1为吸附速率常数) 脱附速率: r 脱 = k -1N θ (k -1为脱附速率常数)当达到吸附平衡时: r 吸 = r 脱 即 k 1N (1-θ)c = k -1N θ由此可得: c K cK 吸吸+=1θ (2-25-1)式中K 吸=k 1/k -1称为吸附平衡常数,其值决定于吸附剂和吸附质的性质及温度,K 吸值越大,固体对吸附质吸附能力越强。

若以Γ表示浓度c 时的平衡吸附量,以Γ∞表示全部吸附位被占据时单分子层吸附量,即饱和吸附量,则: θ =Γ /Γ∞带入式(2-25-1)得 cK cK 吸吸+=∞1ΓΓ (2-25-2)整理式(2-25-2)得到如下形式c K c∞∞+=ΓΓΓ11吸 (2-25-3)作c /Γ~c 图,从直线斜率可求得Γ∞,再结合截距便可得到K 吸。

Γ∞指每克吸附剂对吸附质的饱和吸附量(用物质的量表示),若每个吸附质分子在吸附剂上所占据的面积为σA ,则吸附剂的比表面积可以按照下式计算S =Γ∞L σA (2-25-4)式中S 为吸附剂比表面积,L 为阿伏加德罗常数。

次甲基蓝的结构为:阳离子大小为17.0 ×7.6× 3.25 ×10-30 m3次甲基蓝的吸附有三种取向:平面吸附投影面积为135×10–20m 2,侧面吸附投影面积为75×10–20m 2,端基吸附投影面积为39×10–20m 2。

实验6 溶液吸附法测定固体吸附剂的比表面积 操作步骤

实验6 溶液吸附法测定固体吸附剂的比表面积 操作步骤

实验6 溶液吸附法测定固体吸附剂的比表面积注意事项:1.吸附用溶液和标准溶液均需精确配制。

2.活性炭颗粒应均匀,且称重应尽量接近,称量速度要快。

3.实验所用活性炭位于马弗炉里,磨口小试管位于靠窗口的烘箱中。

实验步骤:1.活化样品:称取给定活性炭约1 g,置于磨口瓶中。

将电子恒温干燥箱的接触温度计调至200 ℃,将称好的活性炭放入,恒温1-2 h。

(已提前由老师准备好)2.亚甲基蓝溶液A的稀释:用刻度移液管分别取2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL和4.00 mL亚甲基蓝溶液A于5个已洗净的10 mL容量瓶中,用去离子水稀释到刻度,摇匀备用。

3.溶液吸附:从靠窗口的恒温干燥箱中取出活性炭立即放入干燥器中,待凉至室温后取出,用电子分析天平迅速称取5份各20.0 mg活性炭,放入已洗净烘干的磨口小试管中(烘干的试管位于靠窗口的烘箱里),倒入步骤2中已稀释好的各溶液,迅速塞上塞子。

放入振荡器中恒温(20-30℃)振荡2h.4. 配制标准溶液:用刻度移液管分别取2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL 和12.00 mL亚甲基蓝溶液B于6个已洗净的50 mL容量瓶中,用去离子水稀释到刻度,摇匀备用。

5.取上述标准溶液1份,以去离子水为空白液,测定最大吸收波长λmax。

该波长即为工作波长。

在此波长下,测不同浓度标准溶液的吸光度。

6.待步骤3振荡结束后取出磨口瓶,静置使活性炭沉淀。

取上层清液放入离心管内,离心分离5-10分钟。

将澄清溶液注入比色皿内(注意5份溶液的编号不要乱!)7.在步骤5所测得最大吸收波长下测5份待测液的吸光度,再根据标准工作曲线求出各平衡溶液的浓度。

数据处理:1.绘制A~c工作曲线。

2.由工作曲线确定吸附平衡后各溶液的浓度,并计算相应浓度对应的吸附量Γ。

3.作c /Γ ~ c图,由直线斜率求出饱和吸附量Γ∞。

4.依据式(6-3)计算活性炭的质量表面积A m。

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实验二十 固液吸附法测定比表面
Ⅰ.次甲基蓝在活性炭上的吸附
一、实验目的
1.用溶液吸附法测定活性炭的比表面。

2.了解溶液吸附法测定比表面的基本原理。

二、预习要求
1.掌握比表面的概念及其计算式。

2.明确实验所测各个物理量的意义,并掌握测定方法。

三、实验原理
比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积,其数值与分散粒子大小有关。

测定固体比表面的方法很多,常用的有BET 低温吸附法、电子显微镜法和气相色谱法,但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。

而溶液吸附法则仪器简单,操作方便。

本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。

此法虽然误差较大,但比较实用。

活性炭对次甲基蓝的吸附,在一定的浓度范围内是单分子层吸附,符合朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式。

根据朗格缪尔单分子层吸附理论,当次甲基蓝与活性炭达到吸附饱和后,吸附与脱附处于动态平衡,这时次甲基蓝分子铺满整个活性粒子表面而不留下空位。

此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算:
()060C C G S 2.4510W
-=
⨯⨯ (1)
式中,S 0为比表面(m 2·kg -1);C 0为原始溶液的质量分数;C 为平衡溶液的质量分数;G 为溶液的加入量(kg);W 为吸附剂试样质量(kg);2.45×106是1kg 次甲基蓝可覆盖活性炭样品的面积(m 2·kg -1)。

本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的,根据光吸收定律,当入射光为一定波长的单色光时,某溶液的光密度与溶液中有色物质的浓度及溶液的厚度成正比,即: E=KCL 。

式中,E 为光密度;K 为常数;C 为溶液浓度;L 为液层厚度。

实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的光密度,绘出E—C工作曲线,然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的光密度,再在E—C曲线上查得对应的浓度值,代入(1)式计算比表面。

四、仪器药品
1.仪器
分光光度计1套;振荡器1台;分析天平1台;离心机1台;台秤(0.1g)1台;三角烧瓶(100mL)3只;容量瓶(500mL)4只、(100mL)5只。

2.药品
次甲基蓝原始溶液2g·dm-3;次甲基蓝标准溶液0.1g·dm-3;颗粒活性炭。

五、实验步骤
1.活化样品
将活性炭置于瓷坩埚中放入500℃马福炉中活化1h(或在真空箱中300℃活化1h),然后置于干燥器中备用。

2.溶液吸附
取100mL三角烧瓶3只,分别准确称取活化过的活性炭约0.1g,再加入40g浓度为
2g·dm-3左右的次甲基蓝原始溶液,塞上包有锡纸的软木塞,然后放在振荡器上振荡3h。

3.配制次甲基蓝标准溶液
用台称分别称取4g、6g、8g、10g、12g浓度为0.1g·dm-3的标准次甲蓝溶液于100mL
容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,即得浓度分别为4mg·dm-3、6mg·dm-3、8mg·dm-3、、10mg·dm-3、12mg·dm-3的标准溶液。

4.原始溶液的稀释
为了准确测定原始溶液的浓度,在台称上称取浓度为2g·dm-3的原始溶液 2.5g放入500mL容量瓶中,稀释至刻度。

5.平衡液处理
样品振荡3h后,取平衡溶液5mL放入离心管中,用离心机旋转10min,得到澄清的上层溶液。

取2.5g澄清液放入500mL容量瓶中,并用蒸馏水稀释到刻度。

6.选择工作波长
用6mg·dm-3的标准溶液和0.5cm的比色皿,以蒸馏水为空白液,在500nm~700nm范围内测量光密度,以最大吸收时的波长作为工作波长。

7.测量光密度。

在工作波长下,依次分别测定4mg·dm-3、6mg·dm-3、8mg·dm-3、10mg·dm-3、12mg·dm-3的标准溶液的光密度,以及稀释以后的原始溶液及平衡溶液的光密度。

六、注意事项
1.标准溶液的浓度要准确配制,原始溶液及吸附平衡后溶液的浓度都应选择适当的范围,本实验原始溶液的浓度为2g·dm-3左右,平衡溶液的浓度不小于1g·dm-3。

2.活性炭颗粒要均匀,且三份称重应尽量接近。

3.振荡时间要充足,以达到吸附饱和,一般不应小于3h。

七、数据处理
1.把数据填入下表
2.作E—C工作曲线。

3.求次甲基蓝原始溶液的浓度C0和平衡溶液的浓度C。

从E—C工作曲线上查得对应的浓度,然后乘以稀释倍数200,即得C0和C。

4.计算比表面,求平均值。

八、思考问题
1.比表面的测定与温度、吸附质的浓度、吸附剂颗粒、吸附时间等有什么关系?
2.用分光光度计测定次甲基蓝水溶液的浓度时,为什么还要将溶液再稀释到mg·dm-3级浓度才进行测量?
Ⅱ.醋酸在活性炭上的吸附
一、实验目的
同次甲基蓝在活性炭上的吸附。

二、预习要求
同次甲基蓝在活性炭上的吸附。

三、实验原理
实验表明在一定浓度范围内,活性炭对有机酸的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附方程:
KC
1KC

Γ=Γ+ (1)
式中,Г表示吸附量,通常指单位质量吸附剂上吸附溶质的摩尔数;Г∞表示饱和吸附量;C 表示吸附平衡时溶液的浓度;K 为常数。

将(1)式整理可得如下形式:
C 11C K ∞∞=+ΓΓΓ
(2) 作C /Г—C 图,得一直线,由此直线的斜率和截距可求常数K 。

如果用醋酸作吸附质测定活性炭的比表面则可按下式计算:
23200S 6.02310 2.4310-∞=Γ⨯⨯⨯⨯ (3)
式中,S 0为比表面(m 2·kg -1);Г∞为饱和吸附量(mol·kg -1);6.023×1023为阿佛加德罗常数;24.3×10-20为每个醋酸分子所占据的面积(m 2)。

四、仪器与药品
1.仪器
带塞三角瓶(250mL)5个;三角瓶(150mL)5个;滴定管1只;漏斗;移液管;电动振荡器1台。

2.药品
活性炭;HAc 溶液(0.4mol·dm -3);标准NaOH 溶液(0.1mol·dm -3);酚酞指示剂。

五、实验步骤
1.准备5个洗净干燥的带塞三角瓶,分别称取约1g(准确到0.001g)的活性炭,并将5个三角瓶标明号数,用滴定管分别按下列数量加入蒸馏水与醋酸溶液。

2.将各瓶溶液配好以后,用磨口瓶塞塞好,并在塞上加橡皮圈以防塞子脱落,摇动三角瓶,使活性炭均匀悬浮于醋酸溶液中,然后将瓶放在振荡器上,盖好固定板,振荡30min 。

3.振荡结束后,用干燥漏斗过滤,为了减少滤纸吸附影响,将开始过滤的约5mL 滤液弃去,其余溶液滤于干燥三角瓶中。

4.从1,2号瓶中各取1
5.00mL ,从3,4,5号瓶中各取30.00mL 的醋酸溶液,用标准NaOH 溶液滴定,以酚酞为指示剂,每瓶滴二份,求出吸附平衡后醋酸的浓度。

5.用移液管取5.00mL 原始HAc 溶液并标定其准确浓度。

六、数据处理
1.将实验数据列表。

2.计算各瓶中醋酸的起始浓度C 0,平衡浓度C 及吸附量Г(mol·kg-1)。

()0C C V m
-Γ=
式中,V 为溶液的总体积(dm 3);m 为加入溶液中吸附剂质量(kg)。

3.以吸附量Г对平衡浓度C 作等温线。

4.作C/Г—C 图,并求出Г∞和常数K 。

5.由Г∞计算活性炭的比表面。

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