Mục đích thí nghiệm: Khảo sát sự hấp phụ CH3COOH trên than hoạt tính ở nhiệt độ phòng.. - Nguyên nhân: do năng lượng dư trên bề mặt ranh giới phân chia pha rắn-khí hay rắn-lỏng - Lượng
Trang 1Bài 11: Hấp phụ trong dung dịch trên bề mặt chất hấp phụ rắn
Nhóm 12
SVTH: Lê Thị Kim Thoa
Ngày thực hiện: 25/11/2016
1. Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát sự hấp phụ CH3COOH trên than hoạt tính ở nhiệt độ phòng
2. Cơ sở lý thuyết
2.1. Nguyên tắc
- Hấp phụ là danh từ mô tả hiện tượng trong đó một chất nào đó(dưới dạng phân
tử, nguyên tử hay ion) có khuynh hướng tập trung, chất chứa trên bề mặt phân chia pha
- Ở đây có ít nhất 2 cấu tử: dung môi và chất tan Các cấu tử đó hấp phụ và cạnh tranh nhau các vị trí trên lớp bề mặt
- Nguyên nhân: do năng lượng dư trên bề mặt ranh giới phân chia pha rắn-khí hay rắn-lỏng
- Lượng chất bị hấp phụ tùy thuộc vào các yếu tố:
• Bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ
• Nồng độ của chất tan
• Nhiệt độ
- Độ hấp phụ a(mol/g): a =
Co,C: nồng độ đầu, nồng độ tại cân bằng hấp phụ của dung dịch V(ml): thể tích dung dịch trong đó xảy ra hấp phụ
m(g): lượng chất hấp phụ
- Một số phương trình thực nghiệm:
Trang 2• Phương trình Feundich: là phương trình thực nghiệm cho sự hấp phụ chất khí hay chất hòa tan trong dung dịch thích hợp ở khoảng nồng đọ trng bình
• Phương trình Langmuir: là phương trình lý thuyết cho hấp phụ đơn lớp
3 Cách tiến hành
- Pha dd CH3COOH 2M pha loãng thành những dung dịch có nồng độ như ở bảng sau
- Chuẩn độ lại dung dịch pha ra bằng dung dịch NaOH với thuốc thử phenolphtalein Bình 1,2,3 lấy 20ml acid và bình 4,5,6 lấy 10ml acid để chuẩn
độ Mỗi bình chuẩn độ 3 lần
- Cân chính xác 3g than hoạt tính đã nghiền nhỏ cho vào mỗi erlen có chứa 100ml dd axit trên lắc kỹ trong 20 phút
- Lắng 20 phút rồi lọc qua giấy lọc
- Lấy nước lọc với lượng như lần chuẩn độ trước ở mỗi bình để chuẩn bằng NaOH
- Từ hiệu thể tích NaOH 0,1M giữa 2 lần chuẩn độ trước và sau khi hấp phụ có thể tính được lượng axit đã hấp phụ bởi m(g) than hoạt tính trong 100ml dung dịch của từng bình
4 Kết quả thực nghiệm:
4.1 Xác định lại chính xác dung dịch NaOH 0,1N theo chất gốc
Công thức tính nồng độ NaOH (CN): =
0,098
4.2 Chuẩn độ lại dung dịch CH3COOH 2M bằng dung dịch NaOH
Công thức tính nồng độ
Trang 3Số lần thí nghiệm VNaOH CNaOH
1,882
4.3 Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH sau khi pha
4.4 Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH sau khi hấp phụ
4.5 Đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ a = f(C)
Trang 44.6 Vẽ đồ thị (C/a) = f(C)
a (mol/l) 0.00026 0.00033 0.00043 0.00046 0.0005 0.0005
Theo công thức:
Từ đồ thị suy ra :
•
•
5.Trả lời câu hỏi:
Thế nào là sự hấp phụ? Phân biệt hấp thụ và hấp phụ? Phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học?
Hấp phụ là danh từ dùng để mô tả hiện tượng trong đó một chất nào đó có khuynh hướng tập trung chất chứa trên bề mặt phân chia pha Ở đây có ít nhất 2 cấu tử là dung môi và chất tan Các cấu tử này hấp phụ và cạnh tranh nhau các vị trí trên lớp bề mặt
Hấp thụ là hiện tượng các chất bị hút khuếch tán qua mặt phân cách vào trong toàn bộ vật lỏng hoặc rắn Khác với hấp phụ chỉ bám trên bề mặt
Hấp phụ hoá học là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực có bản chất hoá học Hấp phụ hoá học thường xảy ra ở nhiệt độ cao với tốc độ hấp phụ chậm Nhiệt hấp phụ hoá học khoảng 80-400 kj/mol, tương đương với lực liên kết hoá học Hấp phụ hoá học thường
Trang 5kèm theo sự hoạt hoá phân tử bị hấp phụ nên còn được gọi là hấp phụ hoạt hoá Hấp phụ hoá học là giai đoạn đầu của phản ứng xúc tác dị thể Hấp phụ hoá học về bản chất khác với hấp phụ vật lý
Hấp phụ vật lí là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực hấp phụ có bản chất vật lí và không hình thành liên kết hóa học, được thể hiện bởi các lực liên kết yếu như liên kết Vacder waals lực tương tác tĩnh điện hoặc lực phân tán London Hấp phụ vật lý xảy ra ở nhiệt độ thấp, nhiệt hấp phụ thường nhỏ hơn so với hấp phụ hóa học, khoảng dưới 20kJ/mol Sự hấp phụ vật lý đặc trưng nhất là hấp phụ hơi nước trên bề mặt silicagen
