Thực hành Hóa lý-hóa keo: Hấp phụ trên ranh giới lỏng- rắn

HẤP PHỤ TRÊN RANH GIỚI LỎNG- RẮN
1. Hấp phụ là sự tập trung của một chất nào đó (chất bị hấp phụ) từ pha khí hay pha
lỏng lên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ). Quá trình hấp phụ thường là quá trình cân
bằng.
Phân biệt hấp thụ với hấp phụ
- Hấp thụ là quá trình diễn ra khi một chất đi vào phía bên trong của vật chất
- Hấp phụ là điều kiện xảy ra trên bề mặt của vật chất
2. Các loại hấp phụ
Hấp phụ vật lý
- Lực liên kết Van-derwaals
(lực tác dụng khối lượng)
- Ngưng tụ chất trên bề
mặt pha rắn
- Xảy ra ở nhiệt độ thấp
- Hấp phụ đa lớp
- Năng lượng trạng thái
của các chất bị hấp phụ
bằng hằng số
- Tính chọn lọc thấp
- Năng lượng thấp dưới
50 kJ/mol
- Quá trình thuận nghịch
- Giải hấp phụ dễ, sản
phẩm khơng bị biến đổi
thành phần và tính chất
- Phản hấp phụ êm dịu,
chất hấp phụ không bị ảnh
hưởng

Hấp phụ hóa học
- Lực liên kết hóa học

(ion, cộng hóa trị)

Hấp phụ tĩnh điện
- Lực tương tác tĩnh điện
của các ion
- Sự trao đổi ion

- Xảy ra ở nhiệt độ cao
- Hấp phụ đơn lớp
- Năng lượng trạng thái
của chất bị hấp phụ thay
đổi
- Tính chọn lọc cao
- Năng lượng cao trên 80
kJ/mol
- Q trình khơng thuận
nghịch
- Giải hấp phụ khó, sản
phẩm bị biến đổi
- Phản hấp phụ khó khăn,
chất hấp phụ bị hủy hoại

Câu 3 Hấp phụ axit axetic lên than hoạt tính là hấp phụ vật lý
Câu 4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hấp phụ


Về khả năng hấp phụ:
- Chất bị hấp phụ có kích thước lớn hơn lỗ xốp của chất hấp phụ → khả năng vào
lỗ xốp khó → khó hấp phụ
- Chất có phân tử lượng lớn sẽ hấp phụ tốt hơn chất có phân tử lượng nhỏ

- Nhiệt độ tăng khả năng hấp phụ giảm
- Nồng độ chất bị hấp phụ trong pha rắn hay pha khí: nồng độ tăng thì khả năng
hấp phụ tăng
- Lượng chất rắn, lượng chất khí lớn khả năng tới bề mặt dễ hơn → khả năng hấp
phụ nhanh hơn
Câu 5
Mơ hình hấp phụ Langmuir:
- Lực tác dụng là lực tác dụng khối lượng
- Hấp phụ đơn lớp trên chất ít xốp, dạng đường cong hấp phụ đẳng nhiệt có thể
tương ứng với phương trình Langmuir
- Hấp phụ vật lý
- Trong quá trình hấp phụ có tâm hấp phụ xảy ra ở các vết nứt, những góc cạnh,
đỉnh trên bề mặt chất hấp phụ
- Phân tử bị hấp phụ vào tâm hấp phụ trong 1 thời gian, sau đó sẽ phản hấp phụ
(q trình xảy ra đồng thời và song song)
- Do bề mặt hấp phụ đồng nhất các tâm hấp phụ khơng có gì khác biệt → chỗ nào
hấp phụ cũng như nhau
- Khi cân bằng, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ phản hấp phụ
- Phương trình hấp phụ Langmuir
a=


- Đường biểu diễn phụ thuộc giữa độ hấp phụ vào áp suất (hay nồng độ) chất bị
hấp phụ ở nhiệt độ không đổi được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ
- Phương trình đường tuyến tính
Mơ hình Freundlich
- Hấp phụ đơn lớp trên chất có độ xốp cao và ở nồng độ lỗng, dạng đường hấp
phụ đẳng nhiệt có thể tương ứng với phương trình Freundlich

- Bề mặt hấp phụ khơng đồng nhất, các trung tâm hấp phụ thì có các trung tâm hấp

phụ mạnh yếu khác nhau trên bề mặt chất hấp phụ
- Tâm hấp phụ mạnh xảy ra trước rồi tới tâm hấp phụ yếu
- Trong tâm hấp phụ mạnh có nhiệt hấp phụ lớn
- Có tương tác giữa các tiểu phân hấp phụ
II. Kết quả
- Nồng độ ban đầu của dung dịch CH3COOH (C0)
- Kết quả chuẩn lại dung dịch CH3COOH
CH3COOH = = = 0,4966 (M)
- Nồng độ ban đầu của dung dịch CH3COOH ở các bình
Bình
VCH3COOH
VH2O
C0

1
80
Đến vạch
0,4

2
60
Đến vạch
0,3

3
40
Đến vạch
0,2

4

30
Đến vạch
0,15

5
20
Đến vạch
0,1

6
10
Đến vạch
0,05

2. Kết quả chuẩn độ các dung dịch

Bình

1

2

3

4

5

6

VCH3COOH
VNaOH

V1
V2
V3
VTB

5
19
19
19,1
19,03

5
14
14,1
14
14,03

10
18,5
18,5
18,5
18,5

10
13,8
13,75

13,85
13,8

25
23
23,05
23,15
23,07

3. Các đại lượng cho mỗi dung dịch
Bình
VCH3COOH
C0
Ccb
a
1/Ccb
1/a
lg a
lg Ccb

1
100
0,4
0,3806
0,647
2,627
1,546
-0,189
-0,42

2
100
0,3
0,2806
0,647
3,564
1,546
-0,189
-0,552

3
100
0,2
0,185
0,5
5,405
2
-0,301
-0,733

4
100
0,15
0,138
0,4
7,246
2,5
-0,398
-0,86

5
100
0,1
0,092
0,267
10,87
3,745
-0.573
-1,036

6
100
0,05
0,044
0,2
22,727
5
-0,699
-1,357

25
11
11,05
11
11,02