Теоретическая часть. Цель: изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле, определение величины адсорбции уксусной кислоты

Лабораторная работа № 5

АДСОРБЦИЯ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА ПОВЕРХНОСТИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ

Цель: изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле, определение величины адсорбции уксусной кислоты.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Адсорбция (от лат. ad-на, при и sorbeo-поглощаю), изменение (обычно -повышение) концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз ("поглощение на поверхности"). В общем случае причина адсорбции это нескомпенсированность межмолекулярных сил вблизи этой поверхности, т.е. наличие адсорбционного силового поля. Тело, создающее такое поле, называется адсорбентом (т.е. вещество которое поглощает). Вещество, молекулы которого могут адсорбироваться - адсорбтивом, а уже адсорбированное вещество - адсорбатом. Процесс, обратный адсорции, называется десорбцией.

Природа адсорбционных сил может быть различной. Если это ван-дер-ваальсовы силы взаимодействия, то адсорбция называется физической; если адсорбция сопровождается образованием на поверхности химических соединений – то химической адсорбцией, или хемосорбцией. Химическая адсорбция является практически необратимым процессом.

Величиной адсорбции Г – называют отношение числа молей поглощенного вещества к площади адсорбента или отношение числа молей поглощенного вещества к массе адсорбента:

,

Единицы измерения величины адсорбции – моль/г, моль/cм²

Величина адсорбции Г зависит от природы адсорбента (полярный или неполярный адсорбент и т.д.), адсорбтива (ионы, ПАВ и др.) и его концентрации, температуры и давления. Так при постоянной температуре физическая адсорбция увеличивается с ростом давления газа или концентрации раствора. С увеличением температуры физическая адсорбция уменьшается.

График зависимость величины адсорбции Г от концентрации раствора адсорбируемого вещества называется изотермой адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра:

Где «b» константа зависящая от природы адсорбируемого вещества.

Количественное соотношение между величиной адсорбции Г и изменением поверхностного натяжения определяется уравнением Гиббса:

Адсорбция положительна, когда , т.е. когда при протекании адсорбции поверхностное натяжение понижается. Отношение называют поверхностной активностью.