ćw. 16-opracowanie.doc

4.Opis wykonywania ćwiczenia:

Do pięciu ciemnych butelek z korkami zostało odmierzone po około jeden gram węgla aktywnego (dokładne wyniki zostały umieszczone w tabeli poniżej). W tym celu na wadze technicznej został zważony krokodylek, następnie umieszczone zostało w krokodylku ok. 1 g węgla aktywnego. Krokodylek z zawartością został zważony na wadze analitycznej, a po przesypaniu zawartości do ciemnej butelki został zważony sam krokodylek. Następnym etapem było sporządzenie 5-ciu roztworów kwasu octowego przez rozcieńczenie wyjściowego roztworu kwasu w kolbach miarowych na 100 cm3 (objętości użyte do ich sporządzenia są zestawione w tabeli poniżej). Następnie wykonane zostało miareczkowanie trzech próbek pobranych z każdego z wyżej wymienionych roztworów, roztworem zasady sodowej. Do miareczkowania zostało pobrane po 5 cm3 roztworów nr 1 i 2, oraz po 10 cm3 pozostałych trzech roztworów. Do odpowiednich ponumerowanych, ciemnych butelek zawierających węgiel aktywny, wlano po 40 cm3 odpowiednio ponumerowanych roztworów. Roztwory te poddano następnie wytrząsaniu przez 30 min. Po wytrząsaniu roztwory 1-5 zostały przesączone (przez nie zwilżane sączki) a następnie powtórnie zmiareczkowane.

5.Cel wykonywania ćwiczenia:

              Ćwiczenie to miało na celu wyznaczenie izotermy adsorpcji Freundlicha kwasu octowego na węglu aktywnym.

6.Zestawienie wyników doświadczalnych:

Wyjściowe stężenie kwasu octowego cm= 0,5 [mol/dm3],

Stężenie zasady użytej do miareczkowania cz=0,1 [mol/dm3]

Gdzie: mk+w – oznacza masę krokodylka z węglem [g],

              mk – oznacza masę krokodylka [g],

              Cakt – węgiel aktywny.

7.Obliczenia:

Mając dane stężenie zasady użytej do miareczkowania przeliczam ile moli zasady znajduje się w 1cm3 r-ru:

1000cm3 ―  0,1mol NaOH   →  1cm3  ―  0,0001mol;

Następnie mnożę objętości zużyte do poszczególnych miareczkowań  przez ilość moli i otrzymuje ilości moli kwasu (ponieważ kwas octowy reaguje z zasadą sodową w stosunku 1:1). Następnie przeliczam stężenia kolejnych roztworów na podstawie proporcji:

5cm3 ― 0,00112mol CH3COOH → 1000cm3 ― 0,224mol =>  stężenie 1-go r-ru kwasu c1=0,224 [mol/dm3], analogicznie przeliczam dla pozostałych r-rów przed dodaniem węgla aktywnego i po ustaleniu się równowagi.

Na podstawie średnich wartości wyników miareczkowań r-rów CH3COOH przed i po adsorpcji obliczam adsorpcję kwasu octowego z poszczególnych r-rów, w przeliczeniu na jednostkę masy węgla ze wzoru:

,

gdzie:              x- masa zaadsorbowanego kwasu [g],

              m- masa adsorbentu (węgla aktywnego) [g],

              V- objętość r-ru [dm3],

              c0- początkowe stężenie kwasu (przed adsorbcją) [mol/dm3],

              c- równowagowe stężenie kwasu (po adsorpcji) [mol/dm3],

              M- masa molowa kwasu [g/mol].

Następnie obliczam stałe k i n z równania izotermy Freundlicha;

,

W tym celu wykorzystuje postać logarytmiczną w/w równania:

.

Zestawienie wyników doświadczalnych i obliczonych: