Коллоидная химия. Письменко В.Т - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

23
Эксперимент показывает, что в области малых и средних концентраций
уравнение Фрейндлиха иногда более удачно описывает процесс адсорбции,
чем уравнение Ленгмюра, поэтому его часто используют для практических
целей.
При поглощении растворенных веществ твердыми адсорбентами удель-
ная адсорбция не может быть рассчитана по уравнению Гиббса, так как нет
приемлемых методов измерения поверхностного натяжения
на границе раз-
дела твердое вещество – жидкость. Величина удельной адсорбции для твер-
дых адсорбентов – количество вещества ν(Х) адсорбированного одним кило-
граммом (или одним граммом) адсорбента (Г =
)(
)(
таадm
Х
−
ν
). Количество ад-
сорбированного вещества определяют по изменению его концентрации в
растворе. Удельная адсорбция и равновесная концентрация в растворе при
постоянной температуре связаны эмпирическим уравнением изотермы
Фрейндлиха:
Г =
m
ν
= β
.
С
1/n
.
Обе константы β и 1/n легко опреде-
ляются графически. Для этого логарифми-
руют уравнение Фрейндлиха, преобразуя
его в уравнение прямой:
1g
m
ν
=1g Г = 1g β + 1/n 1g С.
Определив экспериментально ряд зна-
чений
m
ν
, строят график в координатах
1g Г – 1g С (рис. 11). Отрезок прямой,
отсекаемый на оси ординат, представляет
собой величину 1g β, а тангенс угла наклона прямой tgα – величину 1/n.
При расчетах по уравнению Фрейндлиха значение и размерность удель-
ной адсорбции зависит от способа выражения равновесной концентрации.
Концентрацию в растворе чаще
всего выражают как молярную концен-
трацию эквивалента. При проведении процесса сорбции на твердом адсор-
бенте определяют начальные и равновесные концентрации адсорбата в рас-
творе. Метод определения концентрации зависит от природы ПАВ и наличия
приборов в лаборатории (потенциометры, кондуктометры, интерферометры и
т. д.). Для органических кислот, чаще всего применяют титрование раство-
ром
щелочи в присутствии фенолфталеина. Кондуктометрия и потен-
циометрия применимы только для анализа ионогенных ПАВ (кислот, осно-
ваний, солей). С помощью жидкостного интерферометра можно определять
концентрации растворов ПАВ любой природы. При изучении адсорбции ук-
сусной кислоты можно не применять физико-химические методы анализа,
так эта кислота титруется с достаточно большим скачком
рН и определение
конечной точки титрования не вызывает затруднений.
Рис. 11. Изотерма адсорбции в ло-
гарифмических координатах
tgα=1/n
lgC
α
lgβ
lg Г

Страницы