La adsorción

Práctica Nº 4

Resumen

En la practica se busca medir la capacidad de adsorción del carbón activo, para ello se lleva a cabo un procedimiento experimental basado en la preparación de diferentes soluciones diluidas preparadas a diferentes concentraciones, dichas soluciones se unen con carbón activado, se somete a un proceso de filtrado y luego se titula con NaOH.

Introducción

La adsorción es un proceso por el cual los átomos en la superficie de un sólido, atraen y retienen moléculas de otros compuestos. Estas fuerzas de atracción son conocidas como "Fuerzas de Van Der Waals".

Los experimentos sobre adsorción, que con más frecuencia se realizan, consisten en la medida de la relación entre la cantidad de gas o líquido adsorbido, sobre una determinada cantidad de adsorbente. Estas medidas se realizaran a una temperatura constante y los resultados se representan gráficamente en las llamadas Isotermas de Adsorción. Lo que se mide experimentalmente es el volumen del líquido o gas adsorbido por una cantidad de adsorbente, o la variación del peso que experimenta el adsorbente cuando ha estado en contacto con el adsorvato.

La practica #4 denominada "Isotermas de Adsorción" tiene como objetivos (1) Estudiar la adsorción sobre el carbón vegetal (activado), de un soluto en disolución acuosa; (2) determinar la relación existente de ácido acético adsorbido por carbón activado y la concentración de equilibrio del ácido acético en la fase acuosa y (3) determinar el área superficial del carbón vegetal (activado) aplicando las isotermas de Freundlich Langmuir y B.E.T. Para cumplir con estos objetivos se tendrá en cuenta que el carbón activado posee la habilidad de atraer débilmente a las sustancias polares sobre su superficie apolar; en este caso como el carbón activado posee una estructura de celdas hexagonales semejante a el grafito por lo que muestra un comportamiento apolar, atrayendo débilmente alas sustancias polares y fuertemente a las sustancias no polares. Este comportamiento lo hace ideal para extraer solutos del agua ya que prácticamente no interactúa con esta, en la practica se estudiara esta habilidad al añadir carbón activado a soluciones de Ácido Acético y agua.

Resultados experimentales

• Concentración de las diferentes soluciones de Acido Acético Preparadas.

Matraz Nº [CH3COOH] (mol/L)

1 0,2

2 0,1

3 0,05

4 0,025

5 0,0125

• Volumen de CH3COOH utilizado para preparar cada solución.

Matraz Nº Volumen de CH3COOH (mL)

1 250

2 125

3 62,5

4 31,25

5 15,625

• Pesos de los Erlenmeyers y el Carbón Activado colocado en cada Matraz.

Matraz Nº Peso del Matraz vacio con tapón (g) Peso del Carbón Activado (g)

1 97,50 0,49

2 95,84 0,48

3 82,79 0,50

4 81,50 0,49

5 79,09 0,49

• Volúmenes de Hidróxido de Sodio gastados en la Titulación.

Matraz Nº Volumen de NaOH (mL)

1 45,7

2 22,6

3 11,0

4 5,4

5 3,2

• Concentración de Acido Acético (mol/L) en equilibrio con el Carbón Activado.

Matraz Nº [CH3COOH] (mol/L)

1 0,246

2 0,122

3 0,06

4 0,03

5 0,0172

• Moles de Acido Acético adsorbido por gramo de Carbón Activado.

Matraz Nº X ( )

1 1,76

2 1,81

3 1,74

4 1,783

5 1,784

• Valores calculados para Graficar.

Log(X) Log(C)

0,568 4,060 0,246 -0,608

0,552 8,209 0,258 -0,914

0,573 16,866 0,242 -1,227

0,5609 34,357 0,2511 -1,536

0,5606 57,978 0,2514 -1,763

Análisis de Resultados

La relación entre la cantidad de sustancia adsorbida por un adsorbente y la presión o concentración de equilibrio a una

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