Тақырып бойынша бақылау сұрақтары

1. Сорбция дегеніміз не? Сорбция процесінің түрлерін сипаттаңыз. Сорбция процестерінің қолдану аймақтары және практикалық маңыздылығы.

2. Газ-сұйық, газ-қатты зат, сұйық-қатты зат фазалар шеқарасындағы өтетін адсорбция процестерін сипаттаңыз.

3. Адсорбция процестерін сипаттайтын Ленгмюр, Фрейндлих және Гиббс теорияларының кемшіліктері мен артықшылықтары?

4. Беттік активті заттар дегеніміз не? Мысал келтіріңіз.

5. Беттік инактивті заттар дегеніміз не? Мысал келтіріңіз.

6. Хемосорбция дегеніміз не? Физикалық және химиялық сорбцияның айырмашылықтары неде?

№ 7 Зертханалық жұмыс

Тәжірибе. Активтендірілген көмірмен сірке қышқылының адсорбциясы

Жұмыстың мақсаты: сұйық және қатты фазалар шекарасындағы адсорбцияны бақылау, адсорбцияның изотермасын құру және график бойынша Фрейндлих теңдеуіндегі К және 1/n мәнін табу

Құрал-жабдықтар: бюреткалар, тамызғыштар, колбалар, химиялық стакандар, сүзгіштер, техникалық таразы, сүзгіш қағаздары және миллиметрлік қағазы

Реактивтер: сірке қышқылының ерітінділері, активтендірілген көмір, 0,1н NaOH ерітіндісі, фенолфталеин.

Жұмыс барысы:

Активтендірілген көмірмен сірке қышқылының адсорбциясын зерттеу үшін қышқылдың адсорбцияға дейінгі және кейінгі концентрацияларын анықтау қажет.

1. Көрсетілген кесте бойынша сірке қышқылының келесі көлемдегі ерітінділерін дайындаңыз:

Көлемдер:	1 колба	2 колба	3 колба
Қышқыл (мл)	20	40	60
Дистил. су (мл)	180	160	140
Ерітіндінің жалпы көлемі (мл)	200	200	200

2. Әр колбадағы 200мл қышқыл ерітіндісін 50 және 150мл ерітінділерге бөліп алу керек. Техникалық таразыда 3 порция активтендірілген көмірден 3 граммнан өлшеп алынады және 3 колбадағы 150мл қышқыл ерітіндісіне қосады. Колбаларды 20 минут бойы әлсін – әлсін шайқап отыру қажет. Осы уақыт аралығында көмірдегі адсорбция процесі толық аяқталады.

3. Адсорбция аяқталғанға дейін, қалған 50мл қышқыл ерітінділерінің адсорбцияға дейінгі қышқылдың концентрациясын анықтау қажет. Ол үшін әр колбадан яғни әр 50мл қышқыл ерітіндісінен 10мл алып, оны 0,1н натрйи гидроксидінің (NaOH) ерітіндісімен титрлейді. Титрлеу алдында әр қышқыл ерітіндісіне 1-2 тамшы фенолфталеин индикаторын тамызады. Әр ерітінді үшін титрлеуді 3 рет өткізеді.

Талдаудың протоколы:

1. Титрлеуге алынған қышқылдың көлемі: V_қышқыл =10мл

2. Tирлеуге жұмсалған негіздің көлемі: (мл)

3. Тирлеуге жұмсалған негіздің орташа көлемі: (мл)

Қышқыл ерітіндісінің концентрациясын келесі формула арқылы есептеп, нәтижелерін төмендегі көрсетілген кестеге салыңыз:

N_н – негіздің нормальды концентрациясы (0,1н)

V_н – титрлеуге жұмсалған негіз көлемінің орташа арифметикалық мәні (мл),

V_к – титрленген қышқылдың көлемі (10 мл).

4. 20 минут өткен соң қышқыл ерітінділерін көмірден сүзіп алып, титрлеу әдісі арқылы адсорбциядан кейінгі қышқылдың концентрациясын анықтаңыз және нәтижелерін кестеге салыңыз (кестедегі N_қыш = С_р). Титрлеу үшін әр колбадан яғни әр 150мл қышқыл ерітіндісінен 30мл алып, оны 0,1н сілті ерітіндісімен әлсіз қызғылт түске дейін титрлейді. Титрлеу алдында әр қышқыл ерітіндісіне 1-2 тамшы фенолфталеин-индикаторын тамызады. Әр ерітінді үшін титрлеуді 3 рет өткізеді.

Талдаудың протоколы:

1. Титрлеуге алынған қышқылдың көлемі: V_қышқыл =30мл

2. Тирлеуге жұмсалған негіздің көлемі: (мл)

3. Тирлеуге жұмсалған негіздің орташа көлемі: (мл)

Есептеулер:

5. Есептеулерді жүргізу және нәтижелерді талдау: кестедегі m – дегеніміз активтендірілген көмірдің массасы (кг), ал Х – адсорбцияланған сірке қышқылының моль саны.

Адсорбцияланған сірке қышқылының моль санын келесі формула арқылы есептейді:

X = (C – Cp) * V*10^-3

мұндағы V*10^-3 – адсорбцияға алынған қышқыл ерітінідісінің көлемі (л).

Біздің жағдайымызда адсорбцияға алынған қышқыл ерітінідісінің көлемі 100*10^–3 л тең болады яғни: X = (C – Cp) * 150*10^–3

6. Алынған нәтижелер негізінде график сызыңыз: ордината осінде – lg, абцисса осінде – lg Cp. Абцисса және ордината осьтері бойынша маштаптар бірдей болу шарт емес. График бойынша (9-сурет) Фрейндлихтің адсорбция изотермасы теңдеуінен К және 1/n мәндерін есептеңіз:

lg = lg K +lgC_p

Барлық есептеулердің нәтижелерін төмендегі кестеге салып келтіріңіз:

№ колба	Адсорбция дейінгі қышқылдың концентрациясы, С моль/л	Адсорбция кейінгі қышқылдың концентрациясы, Ср моль/л	Х моль	моль/кг	lg	lg Cp
1
2
3

9-сурет. Фрейндлихтің адсорбция изтермасының логарифмденген түрі