溶液吸附法测定比表面
溶液吸附法测定比表面
摘要：本实验采用溶液吸附法测定活性炭的比表面为1.52×105m2·kg-1，并且标曲楔形回
归复合两个9，可见本实验实验结果比较可靠，同时测得活性炭的比表面河大，可见活性炭作为一种吸附剂，可以达到很好的效果。
关键词：溶液吸附法、活性炭、比表面 1. 实验目的
用溶液吸附法测定颗粒活性炭的比表面；了解溶液吸附法测定比表面的基本原理；进一步熟悉722型分光光度计的使用。
2. 实验原理
暴露于气体中的固体，其表面上的气体分子浓度会高于气相中的浓度，这种气体分子在相界面上自动聚集的现象称为吸附。通常把起吸附作用的物质叫做吸附剂，被吸附剂吸附的物质叫做吸附质。按照吸附剂和吸附质相互作用的性质，可分为物理和化学两类吸附。化学吸附时，吸附质和吸附剂之间发生电子转移；物理吸附时不发生电子转移，吸附质分子依靠范德华力作用而吸附在吸附剂表面上。
固体物质的比表面积大小和孔径分布情况，是评选催化剂、了解固体表明性质和研究电极性质的重要参数，而固体物质的宏观结构性质的测定，是以物理吸附为基础的。
固体物质的比表面积，是指1g固体所具有的总表面积，包括外表面和内表面。本实验实验采用活性炭为吸附剂，亚甲基蓝为吸附质，水为溶剂。据以往的研究表明，在一定的浓度范围内大多数的固体对亚甲基蓝的吸附时单分子层吸附，即朗缪尔型吸附。如果溶液浓度过高时，可能出现多分子层吸附，实验中要选择合适的吸附剂用量及吸附质原始浓度。
本实验采用溶液吸附法测定吸附剂颗粒活性炭的比表面积，由于被吸附物质亚甲基蓝水溶液为蓝色，用分光光度计定量测定时，在665nm时有最大吸收，故再次波长下测定溶液吸光度。通过朗伯-比尔定律A=lgI0=Kbc可算得溶液浓度。本实验采用经验公式来计
I
算比表面积，公式如下：
S
=
(c0-c)G
W
⨯2.45⨯106
S0——比表面积（m2·Kg-1） C0——原始溶液质量分数
G——溶液的加入量（Kg） C——平衡溶液质量分数
W——吸附剂试样质量（Kg） 3. 实验仪器与试剂
仪器：722型分光光度计、容量瓶（50mL）、锥形瓶。 试剂：0.025%的亚甲基蓝、活性炭。
4. 实验方法与步骤
4.1配平衡溶液
取一只锥形瓶，加入准确称量的0.2g（精确至0.001g）活性炭，加入50mL 0.025%的亚甲基蓝溶液，在摇床上振荡30min。 4.2绘制标准曲线
取5支50mL容量瓶，用移液管分别移取2mL、4mL、6mL、8mL、10mL 0.025%×10-1
标准亚甲基蓝溶液，即得质量分数为1×10-6、2×10-6、3×10-6、4×10-6、5×10-6的系列标准溶液。测定标准溶液的吸光值，绘制标准曲线，以蒸馏水作为空白。 4.3活性炭的比表面积
取一定量1.3.1中振荡过后的溶液离心10min；测定离心平衡后的溶液的上清液的吸光值，然后根据标准曲线求出平衡后亚甲基蓝溶液的质量分数。根据公式求出活性炭的比表面积。
5. 实验结果及讨论
5.1实验数据记录
标准曲线如下所示
在制作标准工作曲线中，其R2=0.9961，满足两个9。实验结果活性炭的比表面为1.52×105m2·kg-1，是相当大的，因此具有良好的吸附性。
根据标准曲线及待测试样吸光度，算得待测试样即平衡溶液中亚甲基蓝的质量分数为7.60×10-7，
5.2计算活性炭的比表面积
将C代入比表面积计算公式（1），得
(C0-C)G10-4-7.60×10-7）×50.006（2.5×S0=×2.45×10=×2.45×106m2·kg-1
W0.2013
=1.52×105m2·kg-1
参考文献：
[1] 付献彩,沈文霞,姚天杨编.物理化学上册[M].第五版.北京:高等教育出版社,2005:109-110. [2] 庄继华.物理化学实验[M].第三版.北京:高等教育出版社,2004:148-153.