ADSORCIÓN I Y IIADSORCIÓN DE GIBBS
ENCBQBP
Laboratorio de Fisicoquímica
Equipo 3
3QM1
ADSORCIÓN IOBJETIVOS
•Realizar el estudio de la adsorción de ácido acético en solución acuosa en carbón activado.
•Obtener las isotermas de adsorción y encontrar el modelo matemático al que se ajusten los resultados experimentales obtenidos.
INTRODUCCIÓNAbsorción Adsorción la absorción es cuando una sustancia se introduce en la estructura de otra
Fenómeno por el cual un sólido o un líquido atrae y retiene en su superficie gases, vapores, líquidos o cuerpos disueltos.
• Un gas o un soluto en disolución, sus partículas se acumulan sobre la superficie de otro material. La sustancia que se adsorbe se denomina adsorbato y el material sobre el que lo hace es el adsorbente.
DURANTE LA ADSORCIÓN
CARACTERÍSTICAS DE LA ADSORCIÓN Adsorción física
Adsorción química
Interacción Débil (van der waals, dipolo-dipolo)
Fuerte (covalentes)
Formación de capas
Multicapas Monocapas
Tiempo de reacción
Reversible Irreversible
Calor de reacción (adsorción)
Bajo ∆H = 1 – 10 kcal/mol.
Alto ∆H = 50 – 100 kcal/mol.
MATERIALES
• 12 matraces Erlenmeyer con tapones
• 3 embudos de filtración• 7 pipetas volumétricas• 1 bureta• 1 soporte universal• 1 pinzas para bureta• 6 vasos de precipitados• 1 cronómetro
• Soluciones valoradas de ácido acético de las siguientes concentraciones:0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3 y 0.45 M.
• Fenoftaleína• Solución valorada de
NaOH 0.1 N
Reactivos
Desarrollo experimental
25 ml de CH3COOH y 1g de carbón activado
Agitar por 40 min, desechar 5ml y filtrar
Tomar una alícuota de 10 ml y titular con NaOH
RESULTADOS:ADSORCIÓN I
C A C/A LOG A LOG C0.025 1.2 0.0258333
3-1.989 -1.50863831
0.05 1.7 0.03 -1.197 -1.292429820.1 2.5 0.0376 0.3979400
1-1.02687215
0.2 5 0.0366 0.69897 -0.737548910.3 6.75 0.0404444
40.8293037
7-0.56383735
0.45 8.25 0.05054545
0.91645395
-0.37986395
• La isoterma de Henry, establece que la adsorción es directamente proporcional a la concentración del soluto. Este modelo sólo se aplica a muy bajas concentraciones.
ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE HENRY
• Temperatura constante.• Superficie lisa y
homogénea.• Superficie
“infinita” (adsorción sin restricciones).
• No existen interacciones entre las moléculas adsorbidas.
ISOTERMA DE ADSORCIÓN IDEAL DE HENRY
• R=0.9842
ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE LANGMUIR
• Esta isoterma indica la máxima capacidad de adsorción (saturación monomolecular) del adsorbente.
• Temperatura constante.• Adsorción localizada, sólo
en sitios activos de la superficie.
• La superficie es homogénea y se forma una monocapa,
• La energía de adsorción es la misma para todos los sitios de adsorción.
• No existe interacción entre las molécula adsorbidas.
ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE LANGMUIR
R= 0.945
ISOTERMA EMPÍRICA DE ADSORCIÓN DE FREUNDLICH
• La isoterma de Freundlich es una curva que relaciona la concentración del adsorbato en la superficie del adsorbente.
• Temperatura constante.• Superficie rugosa
(microporosa).• Distribución exponencial
de la energía de los sitios de adsorción.
• No supone la formación de una monocapa.
ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE FREUNDLICH
R= 0.9978
CONCLUSIONES
• En la práctica realizada se efectuó la adsorción física, debido a que no existe reacción entre las moléculas del absorbente y las del absorbato.
• Al realizar la comparación de las Isotermas, se deduce que el mejor ajuste a una recta es el de la Isoterma de Freundlich, debido a que su factor de correlación es más cercano a la unidad, por lo tanto se puede decir que la Isoterma de Freundlich representa la adsorción del Ácido Acético por el carbón activado en solución acuosa, realizada en el laboratorio.
•
ADSORCIÓN II ADSORCIÓN DE GIBBS
Objetivos
• Estudio de la adsorción de fenol en la superficie
agua-aire.
INTRODUCCIÓN
Adsorción en la superficie de un liquido: tensión superficiales causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase.
TENSOACTIVIDAD
• Se debe a la distribución del soluto entre el cuerpo y la superficie
• Los agentes tensoactivos disminuyen la distribución del soluto en el cuerpo por lo tanto hacen que se el soluto se concentre en la superficie aumentando su tención superficial
TENSIÓN SUPERFICIAL• Grupo I: electrolitos fuertes (-)• Grupo II: electrolitos debiles (+)• Grupo III: soluciones con detergentes (tweens)
(+)
δ=f(concentración)
MATERIALES
• 6 vasos de precipitados de 50 ml
• 1 pinzas Mohr• 1 aparato de Otto Steinbach
Reactivos
Soluciones de fenol en agua a concentraciones de:0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 M
En un vaso de p.p. colocar de 30 ml de agua destilada.
Se sumergir el capilar del aparato a una (h = 2 cm).
cerrar el sistema con la pinza Mohr
Se abre la llave de paso por el embudo de separación hasta que en el capilar empiece un burbujeo
Se toma la lectura de la diferencia de alturas en el manómetro hasta que ya no salgan burbujas del
capilar.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
RESULTADOSC δ Г C/Г dγ/dC
0.05 85.82 8.92E-06 5607.33111 -405
0.1 65.57 5.26E-06 19003.9255 -119.5
0.2 53.62 5.17E-06 38687.7189 -58.7
0.3 47.75 5.17E-06 58081.0512 -39.1
0.4 43.84 5.23E-06 76463.6061 -29.7
0.5 40.87 -1.80E-05 89583.6561 81.74
RESULTADOS
CONCLUSIONES • La tensión superficial disminuye al aumentar la concentración
de soluto, mientras que la concentración superficial en exceso es positiva, lo que nos indica que el soluto es un Tenso activo, es decir prefiere acumularse en la interfase.
• -La ecuación de Langmuir es usada en este caso y si se cumple, • En la derivada nos damos cuenta que el fenol es una sustancia
tenso activa ya que es menor a 0, y la tensión superficial es positiva, lo cual nos indica que hay mayor cantidad de la sustancia en la superficie que en el total del volumen de la solución.
• A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie.