Khi cho 1,5 gam than hoạt vào 50 ml dd acid acetic 0,05 M; 0,1 M; và 0,2 M. Sau khi hấp phụ đạt cân bằng, lấy 10 ml dung dịch sau hấp phụ đem chuẩn độ bằng dd NaOH 0,1 M, kết quả thu được lần lượt là: 1,8 ml; 5,9 ml, và 14,9 ml. Hãy được lần lượt là: 1,8 ml; 5,9 ml, và 14,9 ml. Hãy tính lượng acid acetic (theo mg) đã bị hấp phụ cho 1 gam than hoạt trong 3 trường hợp trên?
(Cho M CH3COOH là 60)
Dung môi hòa tan các hợp chất,
phân tử, ion
Cạnh tranh hấp phụ giữa DM và chất
tan
DM phân cực
DM không phân cực Khả năng hòa tan
chất tan
Chất hấp phụ
Bản chất, công nghệ sản xuất quyết định năng
Tính ưa/ kỵ
Chất hấp phụ quyết định năng nước lực bề mặt
nước Trạng thái
vật lý, độ xốp
Chất bị hấp phụ
Độ tan/dm
Bản chất:PTL, cấu trúc HH, KG, điện ly
Cấu trúc HH, KG
Khác: thời gian, to, pH
Zeolite
Ứng dụng của sự hấp phụ phân tử
Zeolite
Silicagel Activated charcoal
Hóa lý dược
Ứng dụng của hấp phụ phân tử
- Sự hấp phụ các chất tan trong dd có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình hóa lý xảy ra trong cơ thể
- Than hoạt tính, với năng lực hấp phụ cao rất nhiều chất màu, mùi, chất bẩn.... Có ý nghĩa trong đời sống và trong ngành dược
- Là cơ sở cho các phương pháp phân tích bằng kỹ - Là cơ sở cho các phương pháp phân tích bằng kỹ thuật sắc ký: (SK cột, SK giấy)
SK cột silicagel, Al2O3, MgO
SK giấy sử dụng giá mang là cellulose
Dùng tách và tinh chế các hợp chất từ dược liệu
Hóa lý dược
Sự hấp phụ chất điện ly
NaCl, NaI KCl, KI
MgCl2, CaCl2
Chất điện ly
Phân ly thành ion Hydrat hóa
Na+, K+, Mg++, Ca
++, Cl-, I-
K+
Na+ Cl- I-
Các ion thường bị hấp phụ lên những bề mặt phân cực hoặc ion hóa
K+
Na+ Cl- I-
Bán kính hydrat hóa
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp phụ ion Bán kính ion
Đối với các ion cùng điện tích: BK ion lớn- BK hydrat hóa nhỏ, HP mạnh
Khả năng hấp phụ của các ion được sắp xếp:
Cation hóa trị I: Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ Cation hóa trị I: Li < Na < K < Rb < Cs Cation hóa trị II: Mg++ < Ca++ < Sr++ < Ba++
Anion hóa trị I: Cl- < Br- < NO3- < I- < CNS-
Điện tích ion
Ion hóa trị lớn, dễ hấp phụ lên bề mặt điện tích trái dấu Khả năng hấp phụ của các ion được sắp xếp:
K+ < Ca++ < Al+++ < Th++++
Hấp phụ chọn lọc
- Tính chất điện học của hệ keo
- Khi hấp phụ các ion để hoàn thành mạng tinh thể, quá trình này hấp phụ ưu tiên (hấp phụ chọn lọc) những ion trong dd có trong thành phần cấu tạo bề mặt nhân, hoặc những ion đồng hình với ion có trên bề mặt rắn.
AgI
Cl- OH- I- H+ Na+
Ba++
Sự hấp phụ chọn lọc quyết định quy luật hình thành và cấu trúc hệ keo
Định nghĩa là dạng hấp phụ đặc biệt gồm 2 quá trình Hấp phụ và Trao đổi ion
Cationit H+ H+
H+
Anionit OH¯ OH¯
OH¯
Giữ lại trên cột trao đổi
ion và được loại
ra khỏi dung dịch
Cationit
H+ H+
H+ Anionit
OH¯ OH¯
OH
Na+
Cl¯ Ni++, Co++….
SO4--, NO3--…
Đặc điểm của hấp phụ trao đổi ion
- Có sự trao đổi các ion cùng dấu của chất bị hấp phụ và bề mặt hấp phụ
- Các hợp chất hấp phụ có khả năng trao đổi ion thường là các hợp chất cao phân tử tổng hợp (ionit).
Bề mặt các ionit có chứa những nhóm chức mang ion linh động có khả năng trao đổi với ion cùng dấu.
linh động có khả năng trao đổi với ion cùng dấu.
- Cationit (H+; R-H; RSO3H; RNa+; RK+)có khả năng trao đổi với cation
- Anionit (amin thẳng, hoặc amin thơm, các muối amin bậc 1, bậc 2, bậc 3, muối amoni bậc 4) có khả năng trao đổi với anion
RSO3 H+ RSO3 + H+ RNH3+ OH RNH3+ + OH
Do có sự phân ly này mà ionit có khả năng trao đổi thuận nghịch với các ion có trong dung dịch
Các cationit dạng acid trao đổi với cation kim loại thường giải phóng H+ tự do acid hóa môi trường Các ationit dạng baze trao đổi với anion thường giải phóng OH- tự do kiềm hóa môi trường
Các yếu tố: pH môi trường, bản chất của ionit, nồng độ dung dịch cần trao đổi và dung lượng trao đổi của inonit là các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi.
Dung lượng trao đổi ion
Là đơn vị biểu thị số mili đương lượng gam của ion đã trao đổi trên bề mặt 1 gam (ml) ionit khô khi toàn bộ ion linh động của ionit được thay bằng các ion có trong dung dịch
Dung lượng TĐion của một số ionit thường 3-10 mE/1ml Dung lượng TĐion của một số ionit thường 3-10 mE/1ml Khi sự trao đổi bão hòa (toàn bộ ion linh động ở bề mặt được thay thế bằng ion có trong dung dịch), có thể phục hồi ionit trở về trạng thái hoạt hóa ban đầu (dùng acid hoặc kiềm)