По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при 293 К графически определите:
а) константы уравнения Фрейндлиха и Ленгмюра;
б) запишите уравнения Фрейндлиха и Ленгмюра с учетом полученных констант;
в) пользуясь константами уравнения Ленгмюра, постройте изотерму адсорбции Ленгмюра:
Р·10-2 , Н/м 2 1,0 5,0 30,0 100,0
А·10 3 , кг/кг 35,0 86,0 152,0 178, 0
Решение
По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при 293 К определяем
а) константы уравнения Фрейндлиха
В области средних концентраций и давлений адсорбция на твердых телах хорошо описывается уравнением Фрейндлиха, теоретический вывод которого предполагает экспоненциальное распределение адсорбционных центров по энергии: A = k * Р1/n
где k, n – константы, характерные для каждой системы. Физический смысл k в том, что она равна величине адсорбции при равновесной концентрации равной единице (если с = 1 моль/л, то k = A). Постоянная k зависит от природы адсорбента и адсорбата
. Значение адсорбционного показателя 1/n лежит в пределах от 0,1 до 1 и зависит от температуры и природы адсорбата
Уравнение Фрейндлиха представляет собой прямую линию, построенную в логарифмических координатах lg A - lg Р, а именно,
lg A = lg b + 1/n*lg Р
Поэтому сначала представим данные в виде:
lg Р 2 2,7 3,48 4
lg А - 1,4 6 -1,07 - 0,82 - 0.75
Строим линейную зависимость по уравнению Фрейндлиха и находим по данной зависимости постоянные уравнения
Рис.1 Линейная зависимость уравнения Фрейндлиха
tgα= 0,231 1/ n = 0,23
lg k = -1,66k = 10-1,66 = 0,0218= 2,18*10-2
Уравнение Фрейндлиха: A =2,18*10-2 Р0,23
По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при 293 К определяем
а) константы уравнения Ленгмюра
А = Аmax (к Р /1 + к Р)
В координатах 1/А от 1/С график изотермы, подчиняющийся уравнению Лэнгмюра, представляет собой прямую линию, уравнение которой:
1/ A = 1/ Amax + 1/k*Amax*1/ Р
Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, равен 1/ Amax, а угловой коэффициент прямой равен 1/Amax*К
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
