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活性炭比表面积 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-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是直立的，A值取为1.52×10-18m2 。
3、实验步骤：
1.样品活化
2.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：665nm
6.测量吸光度
四、数据记录及处理：
1.实验基础数据
稀释后原始溶液的吸光度：1.394
标准溶液(ml)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
标准溶液(mol/L)
0.00125×10-3
0.00187×10-3
0.00250×10-3
0.00312×10-3
0.00375×10-3
0.00437×10-3
吸光度A
0.096
0.130
0.171
0.229
0.276
0.317
平衡溶液
1
2
3
4
5
吸光度A
0.570
0.485
0.202
0.152
0.112
2.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 C
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，即为原始溶液的浓度；计算得：0.0019 mol/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
1
2
3
4
5
浓度(mol/L)
9.77×10-4
8.32×10-4
3.49×10-4
2.64×10-4
1.96×10-4
4．计算吸附溶液的初始浓度 C0
序号
1
2
3
4
5
C0(mol/L)
0.0011
0.00095
0.00076
0.00057
0.00038
5．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
1
2
3
4
5
Γ
0.05268
0.05212
0.04827
0.04636
0.04273
6．作朗缪尔吸附等温线：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
1
2
3
4
5
C/Γ
0.0185
0.0159
0.00723
0.00569
0.00458
S=Γ∞ * ó *NA=5.58×10-4×3.9×10-19×6.023×1023 =131.28 m2/g。