Исследование адсорбции окрашенных веществ на поверхности твердого адсорбента




Цель работы: опеределение размеров молекул красителя и его адсорбционных параметров.

Изучение адсорбции окрашенных веществ целесообразно проводить с использованием оптических методов исследования в силу того, что оптические свойства растворов красителей находятся в звисимости от концентрации.

В этой работе используется закон Бугера-Ламберта-Бэра

(3.1),

где D- оптическая плотность раствора;

I0, I интенсивность света, падающего и проходящего через раствор, соответственно;

ε - коэффициент поглощения света;

c - концентрация красителя;

l - толщина поглощающего слоя.

Для кювет постоянного размера , т.е. оптическая плотность пропорциональна количеству красителя в растворе.

Оптическая плотность измеряется при помощи фотокалориметра. Принцип действия прибора заключается в измерении фотопотока, возникающего в фотоелементе под действием полного светового потока I0 и потока, прошедшего через раствор I. Регистрирующее устройство фотокалориметра (микроамперметр) градуировано таким образом, что измеряемая величина фотопотока пропорциональна коэффициенту пропускания (верхняя шкала) или оптической плотности D (нижняя шкала).

Для работы с окрашенными веществами необходимо использование определенных светофильтров. Так, например, для работы с метиленовым синим - красный, для тропеолина - зеленый.

Оборудование и реактивы.

Электрический фотоколоримент ФЭК-1.

Колбы объемом 50 мл.

Воронки.

Фильтровальная бумага.

Растворы красителя (тропеолина или метиленового синего).

Дистиллированная вода.

Активированный уголь.

Ход работы

Разведением исходного раствора красителя приготовить 4 рабочих раствора (по 50 мл) с концентрациями, указанными преподавателем (снач).

Измерить оптическую плотность растворов для построения калибровочного графика:

а) при работе с тропеолином измеряют оптическую плотность рабочих растворов;

б) при работе с мителеновым синим 0,5 мл каждого рабочего раствора переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и измеряют оптическую плотность полученных растворов.

Строят калибровочную прямую в координатах D=f(c).

Навески угля (1г) поместить в сухие колбы и, зафиксировав начало опыта, залить 40 мл соответствующих растворов при постоянном перемешивании.

Через два часа декантировать растворы с угля, измерять оптическую плотность растворов с равновесными концентрациями красителя. При работе с метиленловым синим растворы разводят водой в тех же пропорциях, что и исходные.

При помощи калибровочной прямой определить равновесные концентрации всех растворов (сравн).

Обработка результатов.

Количество вещества, адсорбированного единицей массы угля (А, моль/г), рассчитывают из сооношения:

(2.2)

где m - навеска активированного угля, г;

V - объем раствора красящего вещества, взятого для адсорбции, дм3.

Строят изотерму адсорции в координатах А=f(c). В данном случае используют уравнение изотермы Ленгмюра и по зависимости c/A=f(c) определяют предельную адсорбию А.

Зная удельную поверхность активированного угля (результаты Л.р.№2), рассчитывают площадь поверхности, занимаемую одной молекулой красителя (S0) на адсорбенте.

Оформление отчета.

Отчет должен содержать:

описание использованной установки; зависимость оптической плотности от концентрации красителя в исходных растворах;

график в координатах линеаризованного уравнения Ленгмюра;

рассчитанное значение площади поверхности, занимаемой одной молекулой красителя на адсорбенте;

выводы, сделанные в ходе работы.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: