hấp phụ trong dd trên bề mặt chất hấp phụ rắn

Bài 11: Hấp phụ trong dung dịch trên bề mặt chất hấp phụ rắn
Nhóm 12
SVTH: Lê Thị Kim Thoa
Ngày thực hiện: 25/11/2016
1.

Mục đích thí nghiệm:

Khảo sát sự hấp phụ CH3COOH trên than hoạt tính ở nhiệt độ phòng.
2.

Cơ sở lý thuyết
Nguyên tắc

2.1.
-

Hấp phụ là danh từ mô tả hiện tượng trong đó một chất nào đó(dưới dạng phân
tử, nguyên tử hay ion) có khuynh hướng tập trung, chất chứa trên bề mặt phân
chia pha.

-

Ở đây có ít nhất 2 cấu tử: dung môi và chất tan. Các cấu tử đó hấp phụ và cạnh
tranh nhau các vị trí trên lớp bề mặt.

-

Nguyên nhân: do năng lượng dư trên bề mặt ranh giới phân chia pha rắn-khí
hay rắn-lỏng

-

Lượng chất bị hấp phụ tùy thuộc vào các yếu tố:

-

•

Bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ

•

Nồng độ của chất tan

•

Nhiệt độ....

Độ hấp phụ a(mol/g): a =
Co,C: nồng độ đầu, nồng độ tại cân bằng hấp phụ của dung dịch
V(ml): thể tích dung dịch trong đó xảy ra hấp phụ
m(g): lượng chất hấp phụ

-

Một số phương trình thực nghiệm:


•

Phương trình Feundich: là phương trình thực nghiệm cho sự hấp phụ
chất khí hay chất hòa tan trong dung dịch thích hợp ở khoảng nồng đọ
trng bình

•

Phương trình Langmuir: là phương trình lý thuyết cho hấp phụ đơn lớp

3. Cách tiến hành
- Pha dd CH3COOH 2M pha loãng thành những dung dịch có nồng độ như ở

bảng sau
Dung dịch cần pha

1

2

3

4

5

6

Thể tích (ml)

200

200

200

200

200

200

Nồng độ (mol/l)

0,03

0,06

0,09

0,12

0,15

0,20

-

-

Chuẩn độ lại dung dịch pha ra bằng dung dịch NaOH với thuốc thử
phenolphtalein. Bình 1,2,3 lấy 20ml acid và bình 4,5,6 lấy 10ml acid để chuẩn

độ. Mỗi bình chuẩn độ 3 lần
Cân chính xác 3g than hoạt tính đã nghiền nhỏ cho vào mỗi erlen có chứa
100ml dd axit trên lắc kỹ trong 20 phút
Lắng 20 phút rồi lọc qua giấy lọc
Lấy nước lọc với lượng như lần chuẩn độ trước ở mỗi bình để chuẩn bằng
NaOH
Từ hiệu thể tích NaOH 0,1M giữa 2 lần chuẩn độ trước và sau khi hấp phụ có
thể tính được lượng axit đã hấp phụ bởi m(g) than hoạt tính trong 100ml dung
dịch của từng bình.

4. Kết quả thực nghiệm:
4.1.
Xác định lại chính xác dung dịch NaOH 0,1N theo chất gốc

Công thức tính nồng độ NaOH (CN): =
Số lần thí nghiệm
VNaOH

CNaOH

1

10,2

0,098

2

10,2

0,098

3

10,2

0,098
0,098

4.2.

Chuẩn độ lại dung dịch CH3COOH 2M bằng dung dịch NaOH
Công thức tính nồng độ


Số lần thí nghiệm

VNaOH

CNaOH

1

19,2

1,882

2

19,2

1,882

3

19,2

1,882
1,882

4.3.

Erlen
V (ml)
VNaOH (ml)
(mol/l)

6
15
31,66
0,207

4.4.

Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH sau khi hấp phụ
1
2
3
4
5

6
20
20
20
15
15
15
5.3
10,8
19,6
17,76
22,2
29,4
0,026
0,053
0,096
0,116
0,145
0,192

4.5.

Đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ a = f(C)

Erlen
V (ml)
VNaOH (ml)
(mol/l)

Erlen

a=

Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH sau khi pha
1
2
3
4
5
20
20
20
15
15
6,93
12,86
22,3
19,9
24,5
0,034
0,063
0,109
0,13
0,16

1

2

3

4

5

6

C0 (mol/l)

0,034

0,063

0,109

0,13

0,16

0,207

C (mol/l)

0,026

0,053

0,096

0,116

0,145

0,192

0.00026

0.00033

0.00043

0.00046

0.0005

0.0005


4.6.

Vẽ đồ thị (C/a) = f(C)

Erlen

1

2

3

4

5

6

C (mol/l)

0.026

0.053

0.096

0.116

0.145

0.192

a (mol/l)

0.00026

0.00033

0.00043

0.00046

0.0005

0.0005

C/a

100

160.606

223.256

252.174

290

384

Theo công thức:
Từ đồ thị suy ra :
•
•

5.Trả lời câu hỏi:
Thế nào là sự hấp phụ? Phân biệt hấp thụ và hấp phụ? Phân biệt hấp phụ vật lý và
hấp phụ hoá học?
Hấp phụ là danh từ dùng để mô tả hiện tượng trong đó một chất nào đó có khuynh hướng
tập trung chất chứa trên bề mặt phân chia pha. Ở đây có ít nhất 2 cấu tử là dung môi và
chất tan. Các cấu tử này hấp phụ và cạnh tranh nhau các vị trí trên lớp bề mặt.
Hấp thụ là hiện tượng các chất bị hút khuếch tán qua mặt phân cách vào trong toàn bộ vật

lỏng hoặc rắn. Khác với hấp phụ chỉ bám trên bề mặt.
Hấp phụ hoá học là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực có bản chất hoá học. Hấp phụ hoá
học thường xảy ra ở nhiệt độ cao với tốc độ hấp phụ chậm. Nhiệt hấp phụ hoá học
khoảng 80-400 kj/mol, tương đương với lực liên kết hoá học. Hấp phụ hoá học thường


kèm theo sự hoạt hoá phân tử bị hấp phụ nên còn được gọi là hấp phụ hoạt hoá. Hấp phụ
hoá học là giai đoạn đầu của phản ứng xúc tác dị thể. Hấp phụ hoá học về bản chất khác
với hấp phụ vật lý.
Hấp phụ vật lí là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực hấp phụ có bản chất vật lí và không
hình thành liên kết hóa học, được thể hiện bởi các lực liên kết yếu như liên kết Vacder
waals lực tương tác tĩnh điện hoặc lực phân tán London. Hấp phụ vật lý xảy ra ở nhiệt độ
thấp, nhiệt hấp phụ thường nhỏ hơn so với hấp phụ hóa học, khoảng dưới 20kJ/mol. Sự
hấp phụ vật lý đặc trưng nhất là hấp phụ hơi nước trên bề mặt silicagen.