物理化学实验报告

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与固体对气体的吸附很相似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*；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*；c为达到吸附平衡时，吸附质在溶液本体中的平衡浓度,mol*；K为经验常数，与溶质（吸附质）、吸附剂性质有关。

若能求得,则可由下式求得吸附剂比表面：

=LA

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。

将上式改写为：

配制不同吸附质浓度的样品溶液，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：是吸附前吸附质浓度（mol·）；c是达吸附平衡时吸附质浓度（mol·）;V是溶液体积（）；m是吸附剂质量（g）。

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

亚甲基蓝的摩尔质量为373.9g·mol^-1。假设吸附质分子在表面是直立的，A值取为1.52×m² 。

研究表明，在一定浓度范围内，大多数固体对亚甲基蓝的吸附是单分子层吸附。本实验使用活性炭为吸附剂，亚甲基蓝为吸附质，溶剂为水。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。亚甲基蓝水溶液为蓝色，可用分光光度法在波长665nm处测定其浓度。

3.实验仪器及试剂

分光光度计772型                           恒温振荡器

锥形瓶                                     容量瓶

移液管                                     活性炭

滴管                                       亚甲基蓝水溶液

4.实验步骤

（1）所用的对应浓度的亚甲基蓝水溶液已经在几天前配制完毕，并且已经振荡足够时间，达到吸附平衡。

（2）配制标准溶液：取亚甲基蓝的水溶液1ml于容量瓶中，加水稀释至100ml。摇匀备用。

（3）根据实验室提示牌将分光光度计调整完毕，至少预热30min。

（4）熟悉分光光度计的使用方法。

（5）对吸附平衡的溶液浓度进行测定：取已经吸附平衡的溶液的上层清液，装入比色皿中，用分光光度计在波长665nm处测量其浓度。

（6）实验完毕后，将比色皿和所使用过的玻璃仪器冲洗干净。

5.实验数据及处理

注：由于第三组试剂瓶破损所以第三组数据为空。

图像

斜率值为2029.28194  

根据

求得：

=4.928*

根据=LA

计算得到=450.92

6.数据分析

本次实验数据通过作图发现较为合理，没有出现太大误差，线性拟合结果也表示拟合误差较小。经分析，本实验误差来源有如下几项。

（1）实验所用溶液在浓度上的误差，由于配制溶液过程中由于操作的失误和使用仪器本身精度的问题，可能会使溶液的实际浓度与预期浓度存在偏差。

（2）可能出现吸附不彻底的情况，比如本次实验所使用的5号溶液，其颜色非常深，几乎与原溶液没有太大区别，甚至比6号溶液颜色还要深，经过测量确实发现实验结果误差太大，溶液本身有问题。所以我们更换了5号溶液，之后测量结果较为合理。

（3）还有就是分光光度计可能由于电压的问题或是仪器本身的问题，其示数不稳定，可能导致读数不准确。

7.思考题

（1）如何确定吸附质浓度C是已达到吸附平衡？

在不同的时间称量重量，如果在一段时间间隔后质量不再发生改变则吸附达到平衡。

（2）本实验中，溶液浓度过大时的影响，为什么要稀释后在测量？

吸光度本身有一定的范围，如果溶液浓度过大会使吸光度存在较大误差。

第二篇：水净化器(实验报告)

①制作环节 

【试验中遇到的问题与解决方法】 

一、实验想法来源：

大家都知道自然界中绝大多数的水是不能直接饮用的。为了得到可以直接饮用的水，我们经常采取沉降、吸附、过滤、杀菌和蒸馏等方法来净化水，比如经过净化处理的自来水经过煮沸就可以饮用，再比如桶装或瓶装的矿泉水和纯净水等。但是，在一些特殊的场合，比如野外生存自带水源消耗完毕，或者地震之后自来水供应中断、交通断绝等情况下，如何提高饮用水的质量是直接关系到生命安全的问题。我们又在书上学过有关水净化的部分知识，这时，我们想到可以通过自己制作简易净水器来得到比较干净、卫生的水源。

二、实验目的：

1、了解“水的净化”实验在教材和教学中作用，掌握净水器自制的方法，提高其净水效果。

2、进一步体验如何准备教学实验，增强研究和改进化学实验的能力，提高实验教学的能力。

三、实验原理：

利用纱布与卵石过滤较大颗粒的不溶性物质，活性炭吸附有色有味的物质、蓬松棉吸附颗粒很小的不溶性物质的性质来净化水源。

四、实验用品及其使用说明：

备注：卵石用醋进行洗净再烘干效果较好。

五、活性炭的制作：

（1）猜想：是否能够利用果壳制作活性炭？

（2）资料：果壳是含碳十分丰富的物质。在隔绝氧气的条件下加热到400℃左右，可以使其炭化，从而获得活性炭。

（3）材料及作用：

①100克花生壳（制作活性炭的原材料）；

②洗洁精（用于去除油脂）；

③白醋（除去杂质并增强活性炭吸附能力）；

④蓬松棉（制作活性炭时洗去油脂）；

⑤砂锅（烧制时盛活性炭）；

⑥纱布（分离活性炭与溶液）；

⑦炉灶（烧制器）；

⑧纯净水（洗活性炭）；

⑨竹筷一双（洗活性炭时用于搅拌）。

（4）操作：

①制作环节

②洗净环节

六、水净化器的制作：

七、检验装置：

八、实验中遇到的问题与解决方法：

（1）活性炭经过反复使用后吸附性能会变差。

解决方法：把取出活性炭，按照制作活性炭的洗净环节进行洗净。若重复使用次数过多，则需要更换活性炭。

（2）蓬松棉变脏较快。

解决方法：可多加些活性炭以更干净地除去色素，或及时更换。

（3）当改用较大的瓶子时，净化效果会变差。

解决方法：用较大瓶子时，应增加使用物品，增强净化效果。

九、实验感受：

在实验中，我们深深的体会到了，其实我们每一个人都有探究科学，制作发明的能力。只要我们敢去想，敢去做，付出时间与心血，那么终将成功。作为一名初中生，我们应该具备这种科学探究思考的能力，思考我们身边的一些东西我们能否让我们的生活变得更好。我希望这种简易的水净化器能实实在在的帮助到一些人，像是突然因维修水管使家中水龙头出来的水中有泥沙的老城区居民，或是在地震等自然灾害发生时，在前线奋斗的解军战士们可以使用它来净化黄泥水等。在试验中，我们真的成长了。