Методы исследования
Определение адсорбции на твердой поверхности
жүктеу/скачать 1,24 Mb.
|
| 2.2.5 Определение адсорбции на твердой поверхности
Измерения адсорбции осуществляют как статическими методами, когда перенос адсорбтива на поверхность адсорбента обусловлен преимущественно диффузией, так и динамическими, когда поток газа принудительно перемещается относительно адсорбента в установках проточного типа. В нашем случае подобранный метод является статическим. Тип адсорбции – молекулярная. Молекулярная адсорбция – адсорбция из растворов неэлектролитов (веществ, которые на ионы не распадаются и электрический ток не проводят) или слабых электролитов (веществ, которые проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы). В этих случаях растворенные вещества адсорбируются на поверхности твердого тела в виде молекул. Особенностью молекулярной адсорбции является то, что вместе с растворенным веществом адсорбируются молекулы растворителя. Адсорбция активного вещества в растворе на поверхности угля определяли путем измерения поверхностного натяжения веществ до и после адсорбции. Поверхностное натяжение измерили методом наибольшего давления пузырьков воздуха. Для определения адсорбции пластификатора на поверхности твердого вещества готовим растворы ЛСТNa концентрацией 0,1%; 0,2%; 0,5%; 0,8%; 1% и делим каждый раствор на 3 частей по 50мл, в которые мы добавим активированный уголь и исследуемый уголь. Таким образом у нас должно получиться ряд растворов в который добавляется активированный уголь, ряд растворов с добавкой исследуемого угля и ряд чистого раствора. После добавления твердого вещества оставляем их на 40 минут для полной адсорбции, чтобы затем их отфильтровать и измерить поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение определяется методом максимального давления пузырьков воздуха в чистой воде, а затем в исследуемой жидкости или растворе ПАВ. Относительный метод состоит в том, что измеряется давление, требуемое для образования пузырьков воздуха на границе газ-жидкость. На рисунке представлен прибор П.А. Ребиндера для определения поверхностного натяжения по методу наибольшего давления газовых пузырьков или капель. Рис.1.1. Схема прибора Ребиндера. 1- стеклянный термостат, в котором поддерживается постоянная температура (порядка комнатной); 2- вакуумная пробирка; 3- пипетка с капиллярным кончиком; 4- жидкостной манометр; 5- аспиратор (капельная воронка), создающая в установке разряжение. Ход работы: 1. В капельную воронку наливают дистиллированную воду. 2. В колбу грушевидной формы с боковым отводом также наливают дистиллированную воду в таком количестве, чтобы кончик капилляра был едва опущен в воду. Боковой отвод колбы должен быть соединен шлангом с манометром. 3. Перед измерениями необходимо установить равную температуру измеряемого раствора и воды в термостате (процесс занимает примерно 10 минут). 4. Для создания разряжения открывают кран капельной воронки, регулируя скорость капель. 5. В момент проскакивания пузырьков в грушевидной колбе записывают показания манометра (сумма или разница делений). 6. Дистиллированную воду измеряют трижды и записывают среднее значение давления. 7. Таким же образом проводят измерения с каждой концентрацией исследуемого раствора поочерёдно, начиная с наименьшей. После измерений раствор сливают обратно в емкость. Обработка результатов: 1. На основании полученных результатов рассчитывается поверхностное натяжение по формуле: Для этого записывают температуру, при которой происходили измерения. Далее строится изотерма поверхностного натяжения =f(С). 2. Из полученных значений поверхностного натяжения рассчитывают величину адсорбции по формуле: 3. По расчетным данным строится изотерма адсорбции на границе раздела вода-воздух для растворов ПАВ Г=f(С) (рис. 1.2). Рис. 1.2. Зависимость адсорбции от концентрации раствора 4. Графически определить Г , как показано на рис. 1.2. 5. Рассчитать размеры молекулы по формулам: жүктеу/скачать 1,24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|