• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Хід виконання роботи

1. Записати в табл. 2.3 температуру досліду, назву досліджуваного спирту та його вихідну концентрацію с₀. Переписати із табл. 2.2 в табл. 2.3 рекомендовані концентрації розчинів для досліджуваного спирту та розрахувати об’єми розчину спирту V_вих. з вихідною концентрацією та води V_води, які потрібно змішати для отримання розчинів об’ємом V_р-ну заданої концентрації. Зазвичай для досліджень готують 10 см³ розчинів.

Таблиця 2.3. Дані для приготування розчинів спирту

Температура досліду	Досліджуваний спирт	Вихідна концентрація спирту
0С	К			кмоль/м3
Номер пробірки
сзадан., кмоль/м3
, см3
, см3

2. Приготувати в окремих пронумерованих сухих пробірках розчини досліджуваного спирту із зазначеними у табл. 2.3 концентраціями, відміряючи бюретками розраховані об’єми вихідного розчину спирту V_вих. та води V_води.

3. За допомогою ретельно промитого сталагмометра визначити кількість крапель дистильованої води n₀, що відповідають об’єму рідини між верхньою та нижньою рисками сталагмометра. Вимірювання проводити тричі до збігу результатів з точністю до однієї краплі. Результати вимірювань записати в табл. 2.4.

4. Аналогічно провести підрахунок кількості крапель для всіх приготованих розчинів у порядку зростання їх концентрацій, починаючи з найнижчої. Перед вимірюванням посудину, з якої заповнюється сталагмометр, необхідно сполоснути невеликою кількістю (~ 1 см³) досліджуваного розчину. Сталагмометр промивати не потрібно. Кількість крапель для кожного розчину визначити тричі і записати отримані дані у відповідний рядок табл. 2.4. Обчислити для кожної концентрації спирту середні значення кількості крапель n.

5. Оскільки розчини розведені, то їх густину можна вважати рівною густині води, тому поверхневий натяг для всіх досліджуваних розчинів розраховувати за спрощеною формулою:

,

(2.10)

де – поверхневий натяг води за температури досліду (див. табл. 2.1). Результати розрахунків занести в табл. 2.4.

Таблиця 2.4. Результати вимірювань поверхневого натягу розчинів спирту

6. За даними табл. 2.4 побудувати залежність . Оскільки зміна поверхневого натягу від концентрації ПАР описується рівнянням Шишковського , то експериментальні величини s графічно апроксимують плавною кривою. Координати точок, які не потрапляють на криву, мають бути виправлені за допомогою апроксимації. Значення концентрацій досліджуваних розчинів та апроксимовані величини поверхневого натягу s_апр., що їм відповідають, записати в табл.2.5.

7. Розрахувати послідовно зміну концентрації спирту при переході від одного розчину до іншого як Dс = с_і+1- с_і та відповідну зміну поверхневого натягу Dσ = σ_і+1- σ_і, а потім обчислити їх відношення , які є наближеними значеннями похідних. Величини похідних можна замінити відношеннями кінцевих різниць та для значень концентрацій, що відповідають серединам інтервалів Dс і які розраховуються як середнє арифметичне двох сусідніх концентрацій: . Дані розрахунків записати в табл. 2.5. На підставі отриманих величин обчислити значення надлишкової адсорбції Г за рівнянням Гіббса (2.1), яке в цьому випадку виглядатиме таким чином:

.

При обчисленнях слід враховувати те, що розмірність концентрації – кмоль/м³, тому значення універсальної газової сталої за таких умов R =8,31×10³ Дж/(кмоль∙К).

Таблиця 2.5. Результати розрахунків характеристик адсорбції на поверхні розчинів спирту

с,	sапр.·103,	Dс,	Ds·103,		ссер.,	Г·109,	, м-1	а·109,

8. Розрахувати значення с_сер./Г та побудувати прямолінійну графічну залежність с_сер./Г= f(с_сер.) (рис. 9). За тангенсом кута нахилу прямої визначити величину граничної адсорбції Г_¥ (a_¥), яка є оберненою до нього, а за відрізком , що пряма відтинає на осі ординат, обчислити константу K в рівнянні Ленгмюра (або A в рівнянні Шишковського), тобто константу рівноваги адсорбційного процесу. При визначенні параметрів прямої необхідно враховувати масштаби відповідних осей.

9. Обчислити площу, яку займає на поверхні поділу фаз у щільному моношарі одна молекула ПАР: , та товщину адсорбційного шару . Необхідні для розрахунків значення молярної маси та густини спирту запозичити з табл. 2.2. Слід також пам’ятати, що при розрахунках на кмоль число Авогадро N_А = 6,02×10²⁶ кмоль^–1.

10. Визначити значення константи В рівняння Шишковського: .

11. Розрахувати за рівнянням Ленгмюра значення повної адсорбції а, використовуючи обчислені параметри адсорбційного процесу К та Г_¥ @ а_¥:

.

Записати отримані результати в останню колонку табл. 2.5 і побудувати на одному полі та в однаковому масштабі графіки залежностей

Г = та а = .

Звіт

Таблиці 2.3, 2.4, 2.5.

Графіки s_експ. = ; с_сер./Г= ; Г = та а = .

Константи рівняння Ленгмюра: a_¥= кмоль/м², K = м³/кмоль.

Константи рівняння Шишковського: A = м³/кмоль, B = Дж/м².

Площа, яку займає одна молекула адсорбату: S₀ = м².

Товщина адсорбційного шару: l = м.

Висновок.

Робота 2.2. Визначення питомої поверхні адсорбента

Метою роботи є визначення величини питомої поверхні адсорбента за адсорбційними характеристиками ПАР.

Дослідження адсорбції на твердому адсорбенті дає можливість встановити його питому поверхню, тобто поверхню 1 кг адсорбенту. Для цього проводять експеримент з адсорбатом, характеристики якого відомі, будують ізотерму адсорбції та визначають величину граничної адсорбції на адсорбенті a_¥ (моль/кг), яка відповідає ємності щільного моношару на поверхні адсорбенту. Ця величина дорівнює максимальній кількості молів адсорбату, що здатні розміститись на поверхні адсорбенту. Кількість молекул адсорбату, які розміщуються на поверхні 1 кг адсорбенту при повному насиченні його поверхні, визначається добутком величини граничної адсорбції a_¥ та числа Авогадро N_А.

Якщо відома площа, яку займає одна молекула адсорбату на поверхні адсорбента S₀, то можна розрахувати питому поверхню адсорбенту як добуток граничної адсорбції, числа Авогадро та площі, що її займає на поверхні адсорбенту одна молекула адсорбату:

.

(2.11)

Читайте також:

1. I. Аналіз контрольної роботи.
2. II. Вимоги безпеки перед початком роботи
3. II. Вимоги безпеки праці перед початком роботи
4. II.ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
5. III. Виконання бюджету
6. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
7. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
8. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
9. III. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ КУРСОВОЇ РОБОТИ
10. Internet. - це мережа з комутацією пакетів, і її можна порівняти з організацією роботи звичайної пошти.
11. IV Етап: Вибір стратегії керування виявленими ризиками й виділення пріоритетних напрямків роботи
12. IV. Вимоги безпеки під час роботи на навчально-дослідній ділянці

Переглядів: 687