溶液吸附法測(cè)量固體物質(zhì)的比表面積.doc
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實(shí)驗(yàn)十 溶液吸附法測(cè)量固體物質(zhì)的比表面積 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1.了解溶液吸附法測(cè)定固體比表面的原理和方法。 2.用溶液吸附法測(cè)定活性炭的比表面。 3.掌握分光光度計(jì)工作原理及操作方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理: 本實(shí)驗(yàn)采用溶液吸附法測(cè)定固體物質(zhì)的比表面。 在一定溫度下,固體在某些溶液中吸附溶質(zhì)的情況可用Langmuir單分子層吸附方程來(lái)處理。其方程為 式中:Γ為平衡吸附量,單位質(zhì)量吸附劑達(dá)吸附平衡時(shí),吸附溶質(zhì)的物質(zhì)的量(molg-1);Γm為飽和吸附量,單位質(zhì)量吸附劑的表面上吸滿一層吸附質(zhì)分子時(shí)所能吸附的最大量(molg-1);c為達(dá)到吸附平衡時(shí),吸附質(zhì)在溶液本體中的平衡濃度(moldm-3);K為經(jīng)驗(yàn)常數(shù),與溶質(zhì)(吸附質(zhì))、吸附劑性質(zhì)有關(guān)。 吸附劑比表面S比 : S比 =ΓmLA 式中:L是阿伏加德羅常數(shù);A是每個(gè)吸附質(zhì)分子在吸附劑表面占據(jù)的面積。 配制不同吸附質(zhì)濃度c0的樣品溶液,測(cè)量達(dá)吸附平衡后吸附質(zhì)的濃度c,用下式計(jì)算各份樣品中吸附劑的吸附量 式中:c0是吸附前吸附質(zhì)濃度(moldm-3);c是達(dá)吸附平衡時(shí)吸附質(zhì)濃度(moldm-3);V是溶液體積(dm3);m是吸附劑質(zhì)量(g)。 Langmuir方程可寫成 根據(jù)改寫的Langmuir單分子層吸附方程,作~圖,為直線,由直線斜率可求得Γm 甲基蘭的摩爾質(zhì)量為373.9gmol-1。假設(shè)吸附質(zhì)分子在表面是直立的,A值取為1.5210-18m2 。 3、 實(shí)驗(yàn)步驟: 1. 樣品活化 2. 溶液吸附 取5只洗凈的干燥的帶塞錐形瓶編號(hào),分別用分析天平準(zhǔn)確稱取活化過(guò)的活性炭0.1g,至于瓶中,分別配置五種濃度的次甲基藍(lán)50ml,振蕩4-6h,分別移取濾液2ml放入250ml容量瓶中,并定容,待用; 3. 原始溶液處理 4. 次甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 用移液管分別移取0.4、0.6、0.6、1.0、1.2、1.4ml的0.312610-3mol/L標(biāo)準(zhǔn)次甲基藍(lán)溶液于100ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,待用; 5. 工作波長(zhǎng)的選擇:665nm 6. 測(cè)量吸光度 四、數(shù)據(jù)記錄及處理: 1.實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 稀釋后原始溶液的吸光度:1.394 標(biāo)準(zhǔn)溶液(ml) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液(mol/L) 0.0012510-3 0.0018710-3 0.0025010-3 0.0031210-3 0.0037510-3 0.0043710-3 吸光度A 0.096 0.130 0.171 0.229 0.276 0.317 平衡溶液 1 2 3 4 5 吸光度A 0.570 0.485 0.202 0.152 0.112 2. 作A-C工作曲線 3. 求次甲基藍(lán)原始溶液的濃度和平衡溶液的濃度 C 將實(shí)驗(yàn)測(cè)定的稀釋后原始溶液的吸光度,從 A—C 工作曲線上查得對(duì)應(yīng)的濃度,然后乘以稀釋倍數(shù) 100,即為原始溶液的濃度;計(jì)算得:0.0019 mol/L 將實(shí)驗(yàn)測(cè)定的各個(gè)稀釋后的平衡溶液吸光度,從 A—C 工作曲線上查得對(duì)應(yīng)的濃度,然 后乘以稀釋倍數(shù) 125,即為平衡溶液濃度 序號(hào) 1 2 3 4 5 濃度(mol/L) 9.7710-4 8.3210-4 3.4910-4 2.6410-4 1.9610-4 4. 計(jì)算吸附溶液的初始濃度 C0 序號(hào) 1 2 3 4 5 C0(mol/L) 0.0011 0.00095 0.00076 0.00057 0.00038 5.計(jì)算吸附量 由平衡濃度 C 及初始濃度 C0數(shù)據(jù),由Γ=(C-C0)V/m 序號(hào) 1 2 3 4 5 Γ 0.05268 0.05212 0.04827 0.04636 0.04273 6. 作朗繆爾吸附等溫線:以Γ 為縱坐標(biāo),C 為橫坐標(biāo) 7.求飽和吸附量 作C/Γ-C圖,由圖求得飽和吸附量?!?。 序號(hào) 1 2 3 4 5 C/Γ 0.0185 0.0159 0.00723 0.00569 0.00458 4. 計(jì)算比表面,求平均值。 S=?!?* *NA=5.5810-43.910-196.0231023 =131.28 m2/g- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 溶液 吸附 測(cè)量 固體 物質(zhì) 表面積
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