ЗАДАЧА 1
При адсорбции фенола С6Н5ОН на активном угле КАД при 25°С были получены следующие данные:
С, ммоль/л |
0 |
4 |
8 |
16 |
24 |
32 |
А, ммоль/г |
0,5 |
1,5 |
1,8 |
2 |
2,3 |
2,5 |
Определить значения констант в уравнениях Лэнгмюра и Фрейндлиха. Определить область применимости уравнения Фрейндлиха.
Решение:
1. Построим по исходным данным график и проведем его линейную аппроксимацию:
Линейная форма уравнения Лэнгмюра имеет вид:
(2)
где – удельная адсорбция, ммоль/г;
– предельная адсорбция, ммоль/г
– равновесная концентрация адсорбата, ммоль/л;
– адсорбционная константа.
Найдем константы уравнения Лэнгмюра:
Апр = 2,554 мммоль/г
k = 0,4292
2. Для определения констант Фрейндлиха построим график функции
Из полученного уравнения найдем константы уравнения Фрейндлиха, имеющего вид:
где и
– константы.
К = 1,3618
1/n = 0,1489
3. Найдем значения удельной адсорбции по выведенному уравнению Фрейндлиха Аф (ммоль/г) и построим сводную таблицу:
4. Построим зависимости удельной адсорбции от равновесной концентрации сорбируемого компонента, построенные по выведенному уравнению Фрейндлиха и по экспериментальным данным:
Сопоставив диаграмму, построенную по экспериментальным точкам с графиком, построенным по уравнению Фрейндлиха, можно сказать, что данное уравнении адсорбции фенола на активном угле КАД применимо для концентраций С = 8 ÷ 24 ммоль/л.
ЗАДАЧА 2
Адсорбция фенола на активном угле в области равновесных концентраций 0,1 – 1 ммоль/л описывается уравнением Фрейндлиха . Используя эту информацию, определите константы в уравнении Лэнгмюра и постройте изотерму адсорбции для всей области равновесных концентраций
Решение:
1. Найдем значения и
, используя заданное уравнение Фрейндлиха:
2. Определим константы в уравнении Лэнгмюра. Для этого построим по найденным значения точечный график и проведем его линейную аппроксимацию:
Найдено уравнение, характеризующее данную линию тренда:
Уравнение Лэнгмюра, преобразованное в линейную форму имеет вид:
где – удельная адсорбция, ммоль/г;
– предельная адсорбция, ммоль/г;
– равновесная концентрация адсорбата, ммоль/л;
– адсорбционная константа.
Исходя из полученного уравнения определяем константы Лэнгмюра:
3. Построим график уравнения адсорбции для всей области равновесных концентраций :
ЗАДАЧА 3
Изотерма адсорбции бензойной кислоты на активном угле БАУ при 25°С описывается уравнением Лэнгмюра . Рассчитать массу активного угля, обеспечивающего очистку 0,25м3 раствора от бензойной кислоты до ее остаточной концентрации 0,01 ммоль/л, если исходная концентрация бензойной кислоты составляет 0,25 ммоль/л. Какова остаточная концентрация (мг/л) бензойной кислоты в растворе после его адсорбционной очистки?
Значение химии в создании новых материалов, красителей и волокон
...
Введение.
Уравнение
Ван-дер-Ваальса используется при исследовании процессов разделения и является
базовым уравнением при качественном исследовании этих процессов.
Распространение уравнения такого типа на мно ...
Норборненна-2,5-диен и его свойства
Норборненна- 2,5-диен (НБД) или бицикло
[2.2.1] гептан-2,5-диен и его производные приобретают все большее значение в
различных сферах человеческой деятельности, появляются все новые области ...