Исследование адсорбции ПАВ из водных растворов на поверхности активированного угля методом измерения поверхностного натяжения

Из приготовленных методом разбавления растворов ПАВ отбирают пипеткой вместимостью 25 мл растворы и переносят их в сухие плоскодонные пронумерованные колбы на 100 мл. Отбирать растворы начинают с наиболее разбавленного раствора, используя одну и ту же пипетку. К растворам добавляют одинаковые навески адсорбента. Для этого предварительно на технохимических весах в лодочках из кальки взвешивают шесть навесок по 0,5 г активированного угля и одновременно высыпают их в приготовленные растворы. В качестве адсорбента можно использовать таблетки активированного угля, добавляя по две таблетки в колбочку. Колбочки закрывают пробками, встряхивают 10 - 15 минут и оставляют на столе для отстаивания в течение 1-2 часов для наступления адсорбционного равновесия. После отстаивания содержимое колб с углем фильтруют, перенося раствор на влажный фильтр, предварительно промытый дистиллированной водой. Первые порции фильтрата отбрасывают. Затем определяют поверхностное натяжение растворов после адсорбции ПАВ на угле (см. п. 4.1), переходя от меньшей концентрации раствора к большей концентрации. Результаты измерений и расчетов заносят в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 – Поверхностное натяжение водных растворов ПАВ после адсорбции на активированном угле

По полученным значениям s необходимо построить изотерму поверхностного натяжения и по ней определить равновесную концентрацию ПАВ в растворе. Затем надо рассчитать величину адсорбции Г на границе раздела «водный раствор - уголь», т.е. количество ПАВ, адсорбированное 1 г угля по уравнению:

, моль / г,

где С₀ и С_р – начальная и равновесная концентрации адсорбтива, моль/л;

V – объем раствора, из которого происходит адсорбция, л;

т – масса адсорбента, г.

На основании полученных данных построить изотерму адсорбции ПАВ на угле. Графически определить Г_¥ в молях на 1 г угля. Зная Г_¥ и площадь S₀, занимаемую одной молекулой ПАВ, вычислить величину удельной активной поверхности угля:

S_акт.=Г_¥·N_А·S₀, см²,

где N_А – число Авогадро, 6,022·10²³моль^-1.

Сопоставьте значения поверхностного натяжения растворов до процесса адсорбции, и после адсорбции для соответствующих концентраций ПАВ в растворе.