ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG SỨC KHỎE Báo Cáo Thực Hành Mơn Hóa Lý Bài 13: Hấp phụ ranh giới lỏng rắn Gv:Nguyễn Hồng Ánh Nhóm sv: Nhóm Đồng Nai Tháng 09 Năm 2020 I Lý thuyết Danh từ hấp phụ dùng để mơ tả tượng chất (dưới dạng phân tử, nguyên tử hay ion) có khuynh hướng tập trung, chất chứa bề mặt phân chia pha Trong trường hợp chất hấp phụ rắn, thường chất có bề mặt riêng (tổng diện tích gam chất rắn) lớn, có giá trị vào khoảng 10 – 1000 m2/g Các chất hấp phụ rắn thường dùng là: than hoạt tính, silicagel (SiO2), alumin (Al2O3), zeolit… Trong hấp phụ chất bề mặt chất hấp phụ rắn, nguyên nhân chủ yếu hấp phụ lượng dư bề mặt ranh giới phân chia pha rắn – khí hay rắn – lỏng Các lực tương tác hấp phụ lực Van der Waals (hấp phụ vật lý) hay lực gây nên tương tác hóa học (hấp phụ hóa học) hay hai loại tương tác tác dụng Lượng chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ tùy vào nhiều yếu tố như: -Bản chất chất hấp phụ chất bị hấp phụ -Nồng độ chất tan -Nhiệt độ -Thực nghiệm thí nghiệm nhiệt độ khơng đổi, ta đo số mol chất bị hấp phụ 1g chất hấp phụ rắn ( ) nồng độ chất tan khác (C) Đường biểu diễn - C gọi đường đẳng nhiệt hấp phụ -Một số phương trình thực nghiệm lý thuyết sử dụng để biểu thị đường đẳng nhiệt hấp phụ: Freundlich, Langmuir, BET… Phương trình Freundlich -Đây phương trình thực nghiệm, áp dụng cho hấp phụ chất khí hay chất hồ tan dung dịch = K C1/n -Trong K 1/n số khơng có ý nghĩa vật lý -C nồng độ dung dịch hấp phụ đạt cân -Viết dạng logarit lnГ = 1/n lnC + lnk -Như biểu thị log theo logC, ta đường thẳng có hệ số góc 1/n tung độ góc logK -Phương trình Freundlich thường thích hợp khoảng nồng độ (hay áp suất) trung bình, nồng độ thấp thường tỷ lệ thuận với C nồng độ cao thường đạt tới trị số giới hạn độc lập với C Phương trình Langmuir -Đây phương trình lý thuyết, áp dụng cho hấp phụ đơn lớp: Trong đó: - θ: độ che phủ bề mặt - Г∞: số mol tối đa chất bị hấp phụ 1g chất rắn cho phân tử tạo thành đơn lớp - k: số Có thể viết lại phương trình dạng: Vậy biểu thị C/ ta đường thẳng có hệ số góc 1/Г∞ tung độ góc 1/kГ∞ Từ phương trình Langmuir, xác định bề mặt riêng S0 chất hấp phụ theo công thức: S0 =Г∞ N A0 Trong N: số Avogadro = 6,023.1023 A0: diện tích chiếm chỗ trung bình phân tử chất bị hấp phụ II.Cách tiến hành - Dùng acid acetic CH3COOH 0,2M nước cất chứa burette, pha DD sau bình nón có nút nhám Bình CH3COOH 50 40 30 20 10 Nước cất 10 20 30 40 45 - Lắc bình vừa pha - Cân mẫu than hoạt tính dĩa nhựa, mẫu 1g - Cho vào bình chứa DD CH3COOH mẫu than, đậy nút, lắc mạnh vài phút Để yên 10 phút lắc mạnh vài phút Để yên 30 phút Xong đem lọc Ghi nhiệt độ TN Nước qua lọc định phân DD NaOH 0.1 N với thị phenolphtalein Với bình 1, 2, định phân lần, lần dùng 5ml nước qua lọc Bình 4, →3 lần, lần dùng 10 ml →2 lần, lần dùng 20 ml II a) Kết Kết thô Giá trị thu định phân NaOH VNaOH /Bình 8.3 5.8 3.5 7.9 6.2 4.2 3.6 3.1 5.9 5.9 3.5 b) Kết tính Bình Co(mol/l) 0.2 0.16 0.12 0.08 0.04 0.02 C(mol/l) 0.1612 0.1206 0.0813 0.0591 0.0353 0.0152 lnC -1.825 -2.115 -2.509 -2.828 -3.343 -4.186 * Vẽ đồ thị lnГ - lnC & suy số k;1/n Г(mol/cm2) 0.009194 0.007397 0.005593 0.003704 0.001823 0.00092 lnГ -4.6892 -4.9066 -5.1862 -5.5983 -6.3072 -6.9911 C/Г 17.5331 16.3039 14.5360 15.8021 19.3636 16.5217 Vẽ đồ thị C/Г theo C, suy k∞, Г∞ Tính So Nhận xét: ... lực tương tác hấp phụ lực Van der Waals (hấp phụ vật lý) hay lực gây nên tương tác hóa học (hấp phụ hóa học) hay hai loại tương tác tác dụng Lượng chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ tùy vào nhiều... 1000 m2/g Các chất hấp phụ rắn thường dùng là: than hoạt tính, silicagel (SiO2), alumin (Al2O3), zeolit… Trong hấp phụ chất bề mặt chất hấp phụ rắn, nguyên nhân chủ yếu hấp phụ lượng dư bề mặt... yếu tố như: -Bản chất chất hấp phụ chất bị hấp phụ -Nồng độ chất tan -Nhiệt độ -Thực nghiệm thí nghiệm nhiệt độ khơng đổi, ta đo số mol chất bị hấp phụ 1g chất hấp phụ rắn ( ) nồng độ chất tan