溶液吸附法测量固体物质的比表面积

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1、实验十溶液吸附法测量固体物质的比表面积一、实验目的：1.了解溶液吸附法测定固体比表面的原理和方法。2.用溶液吸附法测定活性炭的比表面。3.掌握分光光度计工作原理及操作方法。二、实验原理：本实验采用溶液吸附法测定固体物质的比表面。在一定温度下，固体在某些溶液中吸附溶质的情况可用Langmuir单分子层吸附方程来处理。其方程为式中：Γ为平衡吸附量，单位质量吸附剂达吸附平衡时，吸附溶质的物质的量（mol·g-1）；Γm为饱和吸附量，单位质量吸附剂的表面上吸满一层吸附质分子时所能吸附的最大量（mol·g-1）；c为达到吸附平衡时，吸附质在溶液本体中的平衡浓度（mol·dm

2、-3）；K为经验常数，与溶质（吸附质）、吸附剂性质有关。吸附剂比表面S比：S比＝ΓmLA式中：L是阿伏加德罗常数；A是每个吸附质分子在吸附剂表面占据的面积。配制不同吸附质浓度c0的样品溶液，测量达吸附平衡后吸附质的浓度c，用下式计算各份样品中吸附剂的吸附量式中：c0是吸附前吸附质浓度（mol·dm-3）；c是达吸附平衡时吸附质浓度（mol·dm-3）；V是溶液体积（dm3）；m是吸附剂质量（g）。Langmuir方程可写成根据改写的Langmuir单分子层吸附方程，作～图，为直线，由直线斜率可求得Γm甲基兰的摩尔质量为373.9g·mol-1。假设吸附质分子在表面

3、是直立的，A值取为1.52×10-18m2。三、实验步骤：1.样品活化42.溶液吸附取5只洗净的干燥的带塞锥形瓶编号，分别用分析天平准确称取活化过的活性炭0.1g，至于瓶中，分别配置五种浓度的次甲基蓝50ml，振荡4-6h，分别移取滤液2ml放入250ml容量瓶中，并定容，待用；3.原始溶液处理4.次甲基蓝标准溶液的配制用移液管分别移取0.4、0.6、0.6、1.0、1.2、1.4ml的0.3126×10-3mol/L标准次甲基蓝溶液于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，待用；5.工作波长的选择：665nm6.测量吸光度四、数据记录及处理：1.实验基础数据稀释

4、后原始溶液的吸光度：1.394标准溶液(ml)0.40.60.81.01.21.4标准溶液(mol/L)0.00125×10-30.00187×10-30.00250×10-30.00312×10-30.00375×10-30.00437×10-3吸光度A0.0960.1300.1710.2290.2760.317平衡溶液12345吸光度A0.5700.4850.2020.1520.1122.作A-C工作曲线3.求次甲基蓝原始溶液的浓度和平衡溶液的浓度C4将实验测定的稀释后原始溶液的吸光度，从A—C工作曲线上查得对应的浓度，然后乘以稀释倍数100，即为原始溶液的浓

5、度；计算得：0.0019mol/L将实验测定的各个稀释后的平衡溶液吸光度，从A—C工作曲线上查得对应的浓度，然后乘以稀释倍数125，即为平衡溶液浓度序号12345浓度(mol/L)9.77×10-48.32×10-43.49×10-42.64×10-41.96×10-44．计算吸附溶液的初始浓度C0序号12345C0(mol/L)0.00110.000950.000760.000570.000385．计算吸附量由平衡浓度C及初始浓度C0数据，由Γ=（C-C0）V/m序号12345Γ0.052680.052120.048270.046360.042736．作朗缪尔吸

6、附等温线：以Γ为纵坐标，C为横坐标7.求饱和吸附量作C/Γ-C图，由图求得饱和吸附量Γ∞。序号12345C/Γ0.01850.01590.007230.005690.0045844.计算比表面，求平均值。S=Γ∞*ó*NA=5.58×10-4×3.9×10-19×6.023×1023=131.28m2/g4