Adsorbtia acidului acetic pe carbine active

1.Scopul lurariiSe urmareste trasarea izotermei de adsobtie a acidului acetic pe carbine activ la temperature camerei.2.teoria lucrariiSorbtia este un fenomen spontan de modificare a concentratiei a componentiloe la suprafata de separatiei dintre faze. Modificarea de concentratie se poate datora patrunderii particulelor mobile de sorbat(substanta sorbita) in intregul volum de sorbent( substanta care absoarbe absorbant) procesul numindu-se absorbtie, sau acumularii particulelor de sorbat numai in stratul superficial de sorbent ( adsorbant) procesul numindu-se adsorbtie.Adsorbtia fizica (exista si adsorbtie chimica sau chemosorbtie, cand apar legaturi chimice intre sorbat si sorbent) consta in fixarea, la suprafata sorbantului, prin legaturi Van der Waals sau legaturi de hydrogen, a particulelor sorbantului.Adsorbtia este un process revesibil. La echilibru, viteza de adsorbtie numarul de particule ce se fixeaza pe unitatea de suprafata a adsorbantului in unitatea de timp, este egala cu viteza de desorbtie numarul de particule ce se desprind de pe unitatea de suprafata in unitatea de timp.Adsorbtia este un process exoterm, cresterea temperaturii ducand la micsorarea cantitatii de substanta adsorbita, conform principiului Le Chantellier.Particulele de substanta adsorbita la echilibru de un gram de adsorbant, se numeste capacitate de adsorbtie x, se exprima in mol/g si depinde de o serie de factori : Natura cuplului adsorbant adsorbat Forma si marimea suprafetei adsorbantului Temperature Concentratia adosrbantului (presiunea partial in cazul gazelor)Determinarile experimentale ale capacitatii de adsorbtie, functie de concentratia de echiblibru ce, la diferite temperature (izoterme de adsorbtie) au pus in evidenta un fenomen complex, pentru a carui descriere cantitativa s-au propus mai multe ecuatii, doua dintre ele fiind prezentate in continuare: Ecuatia Freundlich, in care k este o constanta specifica adsorbantului, iar n o constanta specifica perechii adsorbant-adsorbat:X=k ce1/n Ecuatia Langmuir, in care a si b sunt constant ce depinde de natura adsorbantului si adsorbatului:Tinand cont de exprimarea grafica cea mai frecventa a izotermei de adsorbtie, prezenta in figura 1, se obserca ca formula propusa de Freundlich, caracterizeaza adsorbtia la concentratii medii, in timp ce formula Langmui acopera si domeniul concentratiilor ridicate

In lucrare , se urmareste determinarea cantitatii de acid acetic adsorbit, dintr-o apoasa, de o anumita cantitate de carbine active, la temperature camerei.In acest sens se vor determina, prin titrare, concentratiile initiale ale solutiilor de acid acetic, precum si concentratiile lor finale (concentratia solutiei cu care este in echilibru dinamic acidul acetic adosrbit), dupa separarea, de carbunele active, prin filtrare. Cantitatea de acid acetic adsorbit va fi proportional cu diferenta dintre concentratia lui initiala si finala, modalitatea de calcul fiind prezentata in sectiunea 5 a lucrarii.Adosrbtia este un fenomen des intalnit in industria materialelor de constructii si a constructiilor. Adosrbtia, pe granulele de ciment, a unor substante organice, numite aditivi, conduce la paritia unei pelicule cu un rol important in lubrifierea si impiedicarea aglomerarii acestora, cu consecinte favorabile asupra dezvoltarii rezistentelor mecanice. Adsorbtia apare si in procesele de obtinere a materialelor protejate prin peliculizare a emulsiilor directe sau inverse de bitum, precum si la punerea lor in opera, la hidrofobizarea sau hidrofilizarea suprafetelor.3.Aparatura si material necesare Solutii de acid acetic de diferite concentratii; Solutie de NaOH 0.1n Carbine active; Biurete; Sticla de picuratoare cu indicator fenoftaleina; Pahare conice; Baloane cu fund plat; Palnii; Hartie filtru; Pipete; Bagheta de sticla.

4.Mod de lucru Se introduce in paharele conice, numerotate de la 1 la 4, pastilele de carbine active catarite la o balanta tehnica, sau cate 1g de pulbere rezultata prin majorarea acestora; Se aduce la 0, nivelul initial al solutiilor de acid acetic din cele 4 biurete; Se introduce in paharele conice din biuretele corespunzatoare 2-3 ml de acid acetic; Se amesteca, cu o bagheta de sticla, pastilele sau pulberea de carbine active cu Solutia de acid acetic in paharele conice pana la obtinerea unei paste omogene Se adauga din biureta corespunzatoare solutie de acid acetic pana la 20 ml avand grija sa se curate cu jetul de lichid tot carbunele aderent pe bagheta de sticla Se omogenizeaza din nou amestecul de data aceasta prin agitarea paharului conic Se lasa paharele conice in repaus timp de 30 de minute in timpo ce baloanele cu fund plat , numerotate de la 1 la 4, se introduce din biueretele corespunzatoare, 10 ml solutie de acid acetic, pentru determinarea, prin titrare a concentratiilor initiale; Se adauga cate 1-2 picaturi fenoftaleina in fiecare balon cu fund plat Se noteaza nivelul initial al solutiei de NaOH din biureta Se titreaza continutul fiecaru balon cu NaOH pana la obtinerea unei coloratii roz-pal persistent; Se noteaza nivelul solutiei de NaOH dupa titrare Diferentele intre nivelul final sic el initial al solutiei de NaOH (VO) se noteaza in tabelul 1; Dupa scurgerea celor 30 de minute, in care experienta a aratat ca se ajunge la echilibru, se filtreaza continutul paharelor conice, utilizand palniile de sticla, hartie de filtru si un alt set de 4 pahare conice numerotate, pentru evitarea confuziilor; Din filtratul (lichidul ce a trecut prin hartie de filtru) din cele 4 pahare conice, extrag cu ajutorul pipete , cate 10 ml de solutie, care se introduce in baloanele de sticla numerotate , spalate in prealabil; Se adauga cate 1-2 picaturi fenoftaleina, in fiecare balon cu fund plat; Se noteaza nivelul initial al solutiei de NaOH din biureta; Se titreaza cu NaOH continutul fiecarui balon, pana la obtinerea unei coloratii roz-pal persistent; Se noteaza nivelul solutiei de NaOH, dupa titrare; Diferentele intre final sic el initial al solutiei de NaOH (ve) in ml, se noteaza in tabelul 1.

5. Prelucrarea si interpretarea datelor- Se calculeaza concentratia initiala co precum si cea de echilibru ce1 folosind realatiile :

Co=10 v0 (mmol/l)Ce= 10 ve (mmol/l)

Cantitatea de acid acetic din solutie, este data de produsul dintre concentratia molara si volumul acesteia; drept urmare, cantitatea de acid acetic adsorbtit de un gram de carbine active este :

Unde m este masa carbunelui active folosit, exprimata in grame.Tabelul 1. Tabel centralizator al datelor experimentale

Solutia 1234

Ml

Ml

Mmol/l

Mmol/l

Mmog/g

Se traseaza graficul Se calculeaza lg x si lg ce si se noteaza in tabelul 1 Se traseaza graficul lg x=f(lg ce)Din aceasta reprezentare grafica se pot determina constantele k si n din ecuatia Freundlich, utilizand rationamentul: Se logaritmeaza ecuatia Freundlich, rezultand:

Care intr-o reprezentare grafica avand pe abscisa lgce si pe ordonata lg x, este o dreapta cu panta 1/n si ordonata la origine 9intersectia cu axa Oy) lg k; Se determina k=10lgk; Se traseaza graficul x= f(ce) utilizand k si n astfel determinati, pe curba experimentala si se compara cele doua curbe.