Lab absorcion de liquidos

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Determinar el área superficial del carbón activado aplicando la isoterma de Langmuir para así estudiar la adsorción de ácido acético en carbón activado.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Hallar el área superficial del adsorbente (carbón activado).

• conocer el procedimiento requerido para observar la adsorción del ácido acético en carbón activado

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

La adsorción es el momento en que sustancias disueltas se adhieren en la superficie de algún líquido o sólido. Ésta consiste en el enriquecimiento de un componente en la interfase en comparación con el interior de la fase, en donde, la sustancia atraída hacia la superficie se llama fase absorbida, y a la que se adhiere se llama adsorbente. Éste fenómeno se lleva a cabo debido a que las fuerzas moleculares en la superficie de un líquido se encuentran en un estado de instauración; para la superficie de un sólido, las moléculas o iones atraen hacia sí, las de otras sustancias que se ponen en contacto reteniéndolas en su superficie, debido a que no tienen satisfechas todas sus fuerzas de unión con otras partículas. 

La adsorción sobre los sólidos se clasifica en: adsorción física y adsorción química ésta generalmente tiene lugar en reacciones catalíticas y por su naturaleza química es irreversible. "En la adsorción física, las moléculas del gas se mantienen unidas a la superficie del sólido por medio de las fuerzas de Van der Walls relativamente débiles. En la quimisorción, se produce una reacción química en la superficie del sólido, y el gas se mantiene unido a la misma a través de enlaces químicos relativamente fuertes."

La relación entre la cantidad de sustancia adsorbida por un adsorbente y la concentración de equilibrio a una temperatura constante se denomina isoterma de adsorción. Esta isoterma es un modelo sencillo del comportamiento del fenómeno de adsorción por lo tanto para que el ácido acético haya sido adsorbido por el carbón activado sus moléculas debieron de penetrar los poros del mismo, en consecuencia, los poros del carbón deben de tener un diámetro mayor que las moléculas de impurezas, y en este caso se da. Aunque el tamaño de las partículas del carbón no influye directamente en la adsorción, tal como lo reporta la bibliografía, resulta provechoso el empleo de carbón pulverizado para disminuir el tiempo de contacto necesario para que ocurra la adsorción de manera apreciable.

MATERIALES Y REACTIVOS

1 bureta de 25 mL

6 embudos

6 Erlenmeyer de 125mL

1 matraz volumétrico de 250 ml

Papel filtro

Pinzas para bureta

1 pipeta de 10 ml

1 soporte

6 tapones de hule

Carbón activado

Ácido acético 0,4 M

Hidróxido de sodio 0,1 M

Fenolftaleína

PROCEDIMIENTO

• 1 gramo de carbón activado en cada uno de 6 Erlenmeyer.
• agregue a cada matraz 50 ml de una sln de ácido acético preparada en el matraz volumétrico , como sigue
• al primeo sln 0,4 M de ácido acético, al segundo 25 ml de ácido 0,4 M y agua, al tercero 15 ml de acético 0,4 M y agua, al cuarto 7,5 ml de acético 0,4 M de ácido y agua, al quinto 4ml de ácido 0,4M y agua, y al sexto 2 ml de acético 0,4 M y agua
• el matraz volumétrico debe enjuagarse con agua cada vez.  los Erlenmeyer se tapan y agitan vigorosamente durante una hora
• las soluciones se filtran y6 los filtrados se analizan con hidróxido de sodio 0,1 M usando fenolftaleína como indicador.
• se toman 10 ml de ácido de las dos primeras soluciones, 20 de la tercera y cuarta y  40 ml de la quinta y Sexta. las primeras cuatro soluciones se titulan por duplicado.

RESULTADOS Y CÁLCULOS

Las concentraciones de ácido acético inicial se calculan de la siguiente forma:

[pic 1]

Como se va a preparar 250ml de solución  0.4M se tiene que:

[pic 2], entonces, [pic 3]

Se calcula la concentración para todas las soluciones

[pic 4]

Cuando se mezclan el ácido acético y el carbón activado parte del soluto es adsorbido por el carbón. En la solución de equilibrio queda el solvente y el soluto no adsorbido que se valoró por titulación tomando varias alícuotas.

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