Зертханалық жұмыс №3

Тақырыбы: Қатты дене мен электролит емес қос ерітінді арасындағы адсорбцияны зерттеу

Мақсаты: қос ерітінді - қатты дене арасындағы Гиббстік (артық) адсорбцияны анықтау; адсорбция кезіндегі ерітінді құрамының өзгерісі бойынша, ерітінді құрылымының гиббстік адсорбциясын есептеу; артық адсорбция шамасының изотермасын тұрғызып және оларды талдау.

Бақылау сұрақтары:

1. Адсорбция дегеніміз не және шама тұрғысынан қалай сипаттайды?

2. Гиббстің адсорбцияға арналған теңдеуін жазып, артық алсорбцияны түсіндір?

3. Нағыз және артық адсорбциялардың (А мен Г) арақатынасы қандай?

4. Қандай жағдайларда нағыз (шын) адсорбцияны (А) артық адсорбцияға (Г) тең деуге (А=Г) болады?

5. Гиббстік теріс адсорбция дегеніміз не?

Аспаптары мен ыдыстары: рефрактометр, сиымдылығы 50 мл өлшеуіш колбалар, 100 мл жай колбалар, 50 мл бюреткалар, 25 мл пипеткалар.

Реактивтер: адсорбент (белсенділенген көмір), өзара араласатын сұйықтар.

Жұмыс реті: өлшеуіш колбаларда екісұйықтың әр түрлі қатынастағы, атап айтқанда бірінші сұйықтың таза өзінен бастап, бірте бірте оның мөлшеріне азайта келіп, соңғы ыдыста ол жоқ, тек екіншісұйық қана болатындай және керісінше етіп, 10 қоспа ерітіндісін әзірлейді.Бұл ерітінділердің әрқайсысынан пипетка көмегімен 25 мл алып, оларды жай колбаларғақұйып, оларға үстінен 1,0 г белсенді көмір салады. Сосын оларды тығындармен тығындап, бір сағатқа қалдырып, оларды оқта-текте араластыра шайқап тұрады. Бір сағаттан кейін, адсорбциялық тепе-тендік орнады деп есептелінеді де, енді олардың сыну көрсеткішін п ^d₀ және п ^d₁ анықтайды. Мұнан кейін гиббстік адсорбцияны есептейді.

(1)

(2)

мұндағы n_0,1 және п_0,2 - әрбір қоспадағы екісұйықтың жалпы молдік саны; х_0,1 және х_0,2 - әрбір қоспадағы екісұйықтыңадсорбцияға дейінгі молдік үлесі; V₁ және V₂ - ерітіндідегі бірінші және екінші сұйықтың көлемі; р₁ және р₂ алынған сұйықтардың тығыздығы; М₁ және М₂ - берілген сұйықтардың молекулалық салмағы.

Гиббстік адсорбцияға қажетті деректерді кестеге жинақтайды

Колба-лар реті

V1мл

V2мл

пd0

пd1

n0,1

n0,2

n0

x0,1

x0,2

x2

∆x2= x0,2- x2

моль/г

1.

2.

Алынған мәліметтер бойынша, қоссұйық ерітіндісінің құрамына байланысты (екіншісұйықтың молдік үлесі) болатын сыну көрсеткішінің қалыптастырушы сызба тұрғызады. Сосын осы сызбадан, адсорбциядан кейінгі қоспа құрамын анықтайды, яғни құрылымдардың (х₁ + х₂ = 1) х₁ және х₂ молдік үлесін.

Әрбір құрылымның адсорбцияға дейінгі және одан кейінгі молдік үлестерінің арасындағы айырмасын есептейді:

∆х₁ = х_0,1 – х₁; ∆х₂ = х_0,2 – х₂; (3)

мұндағы ∆х мәнінде тұрған белгі, гиббстік адсорбцияның оң не теріс екендігін көрсетеді.

Сонан соң Г₂ = х₁х₂ (А₂/х₂ – А₁/х₂ ) тендеу бойынша гиббстік адсобцияны есептейді де Г₂ = f(х₂) немесе Г, = f(х₁) координатта адсорбция кезіндегі ерітінді құрамының изотермаларын тұрғызады. Алынған мәліметтерді талдайды. Тәжірибе және есептеу кезінде алынған деректерді жоғарыдағы кестеге жинақтайды.