Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Khả năng tái sinh than hoạt tính bằng dung dịch kiềm và rượu...

Tài liệu Khả năng tái sinh than hoạt tính bằng dung dịch kiềm và rượu

.DOC
53
36
128

Mô tả:

Trêng ®¹i häc vinh Khoa Ho¸ häc ---------------------------- Kh¶ n¨ng t¸i sinh than ho¹t tÝnh b»ng dung dÞch kiÒm vµ rîu kho¸ luËn tèt nghiÖp ®¹i häc chuyªn ngµnh ho¸ v« c¬ Gi¸o viªn híng dÉn: TS. NguyÔn Hoa Du Sinh viªn thùc hiÖn : Ph¹m ThÞ H¹nh Líp : 42E – Hãa Vinh – th¸ng 5/2006 2 Lêi c¶m ¬n §Ó hoµn thµnh kho¸ luËn nµy em xin ®îc ch©n thµnh c¶m ¬n: - ThÇy gi¸o –TS .NguyÔn Hoa Du ®· giao ®Ò tµi vµ tËn t×nh gióp ®ì t¹o mäi ®iÒu kiÖn ®Ó em thùc hiÖn vµ hoµn thµnh kho¸ luËn nµy . - C¸c thÇy c« gi¸o trong tæ Ho¸ v« c¬, Ban chñ nhiÖm khoa ho¸, c¸c thÇy c« gi¸o phô tr¸ch Phßng thÝ nghiÖm trêng §¹i Häc Vinh . - C¶m ¬n c¸c b¹n bÌ, ngêi th©n ®· tËn t×nh ®éng viªn gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh hoµn thµnh luËn v¨n . Do lÇn ®Çu tiªn lµm kho¸ luËn nªn kh«ng tr¸nh khái nhiÒu s¬ xuÊt, thiÕu sãt. Do vËy em rÊt mong ®îc sù chØ d¹y, ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c thÇy, c« gi¸o cïng toµn thÓ c¸c b¹n. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ! Vinh, th¸ng 5 n¨m 2006 Ngêi thùc hiÖn Ph¹m ThÞ H¹nh 3 Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu PhÇn 1: Tæng quan lý thuyÕt 1 2 1.1. Sù hÊp thu 1.1.1. Sù hÊp thu vµ sù hÊp phô 1.1.1.1. N¨ng lîng bÒ mÆt 1.1.1.2. C¸c yÕu tè ¶nh hëngtíi n¨ng lîng bÒ mÆt 1.1.1.3. Sù hÊp phô 1.1.2. Sù hÊp phô trªn ranh giíi ph©n chia r¾n khÝ vµ 2 2 3 3 5 6 r¾n – dung dÞch 1.1.2.1. Sù hÊp phô trªn danh giíi ph©n chia r¾n - 6 khÝ 1.1.2.2. Sù hÊp phô trªn danh giíi ph©n chia r¾n dung 7 dÞch 1.1.3. Ph¬ng tr×nh ®¼ng nhiÖt hÊp phô 1.1.3.1.Ph¬ng tr×nh hÊp phô ®¼ng nhiÖt theo 11 11 Langmuir 1.1.3.2. Ph¬ng tr×nh hÊp phô 14 ®¼ng nhiÖt theo Freundlich 1.1.4. ChÊt hÊp phô 1.2.TÝnh n¨ng hÊp phô cña than ho¹t tÝnh 1.2.1. CÊu tróc cña than ho¹t tÝnh 1.2.2 §Æc trng cña than 1.2.3. Ph©n lo¹i than ho¹t tÝnh 1.2.3.1. HÊp phô trªn than ho¹t tÝnh d¹ng bét 1.2.3.2. HÊp phô trªn than ho¹t tÝnh d¹ng h¹t PhÇn 2 Thùc nghiÖm 2.1 Ho¸ chÊt vµ thiÕt bÞ 2.1.1. ThiÕt bÞ 2.1.2. Ho¸ chÊt 2.1.3. ChuÈn bÞ c¸c dung dÞch 2.2. ThÝ nghiÖm, kÕt qña vµ th¶o luËn 2.2.1. Kü thuËt thÝ nghiÖm 15 16 16 17 18 18 19 20 20 20 20 20 23 23 4 2.2.2. X¸c ®Þnh ph¬ng tr×nh ®¼ng nhiÖt hÊp phô cña mÉu than ban ®Çu 2.2.3. Kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn xö lý t¸i sinh than ho¹t tÝnh b»ng kiÒm, rîu 2.2.3.1 Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nhiÖt ®é 2.2.3.2 Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thêi gian sÊy 2.2.3.3 Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña nång ®é kiÒm 2.2.3.4 Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thÓ tÝch rîu 2.2.4. X¸c ®Þnh ph¬ng tr×nh ®¼ng nhiÖt hÊp phô cña mÉu than sau khi xö lý PhÇn 3. KÕt luËn Tµi liÖu tham kh¶o 25 27 27 28 30 32 34 37 38 Lêi nãi ®Çu Ph¬ng ph¸p hÊp phô ®îc øng dông réng r·i trong ®êi sèng còng nh trong kü thuËt. Trong ho¸ häc ph¬ng ph¸p hÊp phô ®îc øng dông vµo viÖc t¸ch lo¹i c¸c chÊt th¶i, t¸ch c¸c nguyªn tè hiÕm, lµ c¬ së cña ph¬ng ph¸p s¾c ký. ..®Æc biÖt ®îc dïng réng r·i nhÊt ®ã lµ t¸ch lo¹i c¸c chÊt th¶i (xö lý níc th¶i). HiÖn nay xu híng cña thÕ giíi ®ã lµ xö lý chÊt th¶i nh»m gi¶m thiÓu « nhiÔm m«i trêng. NhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu cho thÊy viÖc ¸p dông c¸c qu¸ tr×nh hÊp phô ®Ó xö lý chÊt th¶i ®· vµ ®ang ®îc triÓn khai ngµy cµng nhiÒu. 5 Tuy nhiªn hiÖu qu¶ kinh tÕ cha cao. §Ó cã thÓ cã ®îc tÝnh n¨ng u viÖt trong xö lý chÊt th¶i vµ mang lîi Ých kinh tÕ th× xu híng hiÖn nay lµ tËn dông l¹i c¸c chÊt hÊp phô dïng trong xö lý, ®Ó chóng ®îc sö dông l¹i nhiÒu nhÊt. §ã còng lµ lÝ do ®Ó chóng t«i chän ®Ò tµi: Kh¶ n¨ng t¸i sinh than ho¹t tÝnh b»ng dung dÞch kiÒm vµ rîu. NhiÖm vô cña ®Ò tµi: - X¸c ®Þnh tÝnh n¨ng hÊp phô cña than ho¹t tÝnh ban ®Çu. - Kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn xö lý t¸i sinh than ho¹t tÝnh b»ng kiÒm vµ rîu. - X¸c ®Þnh hiÖu suÊt t¸i sinh than ho¹t tÝnh. 6 PhÇn 1. tæng quan lý thuyÕt 1.1. Sù hÊp thu vµ sù hÊp phô 1.1.1. HÊp thu vµ hÊp phô Nh chóng ta ®· biÕt: lùc gi÷a c¸c ph©n tö gi¶m rÊt nhanh theo kho¶ng c¸ch (tØ lÖ nghÞch víi r 6). Nh thÕ c¸c ph©n tö chØ t¸c dông víi nhau trong ph¹m vi kho¶ng c¸ch r kh«ng lín (chõng vµi ®êng kÝnh hiÖu dông cña ph©n tö ). Kho¶ng c¸ch r ®ã ®îc gäi lµ b¸n kÝnh t¸c dông ph©n tö vµ h×nh cÇu cã b¸n kÝnh t¸c dông ph©n tö ®îc gäi lµ h×nh cÇu t¸c dông ph©n tö. C¸c ph©n tö n»m c¸ch bÒ mÆt pha ngng tô r¾n láng mét kho¶ng c¸ch lín h¬n b¸n kÝnh t¸c dông ph©n tö r chÞu t¸c dông trung b×nh vÒ mäi phÝa c¸c lùc nh nhau nªn lùc tæng hîp t¸c dông lªn mét ph©n tö b»ng kh«ng. Trong khi ®ã, c¸c ph©n tö n»m trong líp bÒ mÆt cã bÒ dÇy nhá h¬n r chÞu t¸c dông cña c¸c lùc kh«ng ®ång ®Òu: lùc kÐo ra ngoµi bÒ mÆt pha ngng tô nhá h¬n lùc hót vµo trong lßng pha ngng tô. Nh thÕ tÝnh chÊt cña líp bÒ mÆt vËt r¾n, láng kh¸c víi tÝnh chÊt ë trong lßng cña chóng(tÝnh chÊt thÓ tÝch ). TÝch chÊt bÒ mÆt cña c¸c pha ngng tô thÓ hiÖn ë mäi bÒ mÆt ph©n chia hai pha. Nhng víi møc ®é kh¸c nhau. BÒ mÆt riªng (bÒ mÆt tÝnh cho mét ®¬n vÞ khèi lîng) cña pha ngng tô cµng lín th× sù ®ãng gãp cña phÇn n¨ng lîng cña líp bÒ mÆt vµo n¨ng lîng cña toµn bé hÖ sÏ cµng lín. sù ®ãng gãp cña phÇn n¨ng lîng bÒ mÆt vµo n¨ng lîng cña 7 toµn bé hÖ rÊt quan träng trong c¸c hÖ nµy, tÝnh chÊt bÒ mÆt sÏ ¶nh hëng lªn kh¶ n¨ng ph¶n øng cña c¸c chÊt. VÞ trÝ c©n b»ng cña c¸c ph¶n øng, ®é hoµ tan cña c¸c chÊt, ¸p suÊt h¬i b·o hoµ, nhiÖt ®é nãng ch¶y... lµ nguyªn nh©n cña nhiÒu hiÖn tîng nh hÊp phô, thÊm ít. .. khi xÐt ®Õn hiÖn tîng bÒ mÆt ®¹i lîng g¾n liÒn víi nã lµ n¨ng lîng bÒ mÆt[3,4] 8 1.1.1.1. N¨ng lîng bÒ mÆt. C¸c ph©n tö n»m trªn líp bÒ mÆt cã bÒ dµy nhá h¬n r chÞu t¸c dông cña c¸c lùc kÐo vµo trong theo ph¬ng vu«ng gãc víi bÒ mÆt cña pha ngng tô. Lùc t¸c dông trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi cña giíi h¹n bÒ mÆt ph©n chia hai pha ®îc gäi lµ søc c¨ng bÒ mÆt. VÒ gi¸ trÞ: søc c¨ng bÒ mÆt b»ng n¨ng lîng bÒ mÆt do ®ã hai ®¹i lîng nµy thêng ®îc ký hiÖu b»ng cïng mét ch÷ . V× bÒ mÆt chÊt láng lµ ®ång nhÊt nªn søc c¨ng bÒ mÆt cña nã ë mäi ®iÓm lµ nh nhau. §èi víi vËt r¾n vÊn ®Ò trë nªn phøc t¹p h¬n v× mËt ®é h¹t ë c¸c c¹ch, gãc vµ trªn bÒ mÆt lµ kh¸c nhau nªn søc c¨ng bÒ mÆt ë c¸c ®iÓm kh¸c nhau lµ kh¸c nhau. Trong trêng hîp nµy ngêi ta chÊp nhËn lÊy gi¸ trÞ trung b×nh vµ chØ ®o ®îc b»ng ph¬ng ph¸p gi¸n tiÕp [3]. 1.1.1.2. C¸c yÕu tè ¶nh hëng tíi n¨ng lîng bÒ mÆt N¨ng lîng bÒ mÆt phô thuéc vµo cêng ®é cña lùc kÐo c¸c ph©n tö n»m trªn líp bÒ mÆt pha ngng tô vµo trong lßng cña nã. Nhng lùc nµy ®Õn lît nã l¹i phô thuéc vµo lùc t¸c dông gi÷a c¸c ph©n tö cña pha ngng tô vµ cña c¸c ph©n tö n»m trªn bÒ mÆt cña pha thø hai tiÕp xóc víi nã vµ nhiÖt ®é. VËy n¨ng lîng phô thuéc vµo cÊu t¹o cña pha ngng tô vµ pha tiÕp xóc víi nã vµ nhiÖt ®é. 1.1.1.2.1. ¶nh hëng cña cÊu t¹o cña pha ngng tô 9 Lùc t¬ng t¸c gi÷a c¸c ph©n tö cña pha ngng tô cã thÓ lµ lùc gi÷a c¸c ph©n tö, lùc tÜnh ®iÖn Coulomb, liªn kÕt kim lo¹i. .. V× lùc gi÷a c¸c ph©n tö lµ nhá nªn søc c¨ng bÒ mÆt cña c¸c hîp chÊt ph©n tö nhá vµ gi¶m theo chiÒu: Ph©n cùc + liªn kÕt hydro ph©n cùc kh«ng ph©n cùc V× lý do nµy mµ søc c¨ng bÒ mÆt cña níc rÊt lín vµ c¸c hydrocacbon cã søc c¨ng bÒ mÆt nhá (b¶ng 1) c¸c chÊt ®iÖn ly nãng ch¶y vµ c¸c kim lo¹i láng cã søc c¨ng bÒ mÆt lín v× liªn kÕt gi÷a c¸c ph©n tö bÒn. 1.1.1.2.2. ¶nh hëng cña cÊu t¹o cña pha tiÕp xóc V× mËt ®é cña khÝ hoÆc h¬i nhá h¬n so víi pha ngng tô nªn nÕu trªn bÒ mÆt pha ngng tô lµ khÝ hoÆc h¬i th× søc c¨ng bÒ mÆt lín h¬n so víi khi tiÕp xóc víi pha láng kh¸c. Lùc t¬ng t¸c gi÷a c¸c phÇn tö cña pha tiÕp xóc víi pha ngng tô cµng lín th× søc c¨ng bÒ mÆt cµng nhá do ®ã søc c¨ng bÒ mÆt gi÷a c¸c pha ngng tô nãi chung nhá h¬n søc c¨ng bÒ mÆt cña pha tù do (pha ngng tô - khÝ ) (b¶ng 1.2). B¶ng 1.1: N¨ng lîng bÒ mÆt cña mét vµi chÊt láng Kh«ng cùc Cã cùc ChÊt láng Hy®ro Metan Butan Benzen Ion t0c (J.m-2) ChÊt láng -258,10,00283 H2O -180 0,018 Etannol -20 0,01734 Glyxªrin +20 0,0287 anilin Kim lo¹i toc 20 20 18 20 (J.m-2) 0,07275 0,02203 0,06247 0,04366 ChÊt láng t0c toc (J.m-2) (J.m-2) ChÊt láng KCl KNO3 NaCl 800 380 803 10 0,0958 Natri 0,1104 Magiª 0,1138 S¾t 98 651 1528 0,191 0,569 1,840 B¶ng 1. 2: N¨ng lîng bÒ mÆt gi÷a c¸c pha. Pha 1 Níc 2 H¬i níc t0 c (J.m-2) 20 0,07275 26 0,0048 25 0,0342 b·o hoµ Níc Anilin Níc Benzen 1.2.3. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é Khi nhiÖt ®é t¨ng th× søc c¨ng bÒ mÆt gi¶m v× sù t¨ng chuyÓn ®éng nhiÖt cña c¸c phÇn tö lµm gi¶m lùc t¸c dông t¬ng hç gi÷a chóng. Khi nhiÖt ®é t¨ng tíi nhiÖt ®é tíi h¹n th× kh«ng cßn ranh giíi ph©n chia láng vµ h¬i n÷a vµ khi ®ã søc c¨ng bÒ mÆt b»ng kh«ng. 1.1.1.3. Sù hÊp phô BÒ mÆt cña pha ngng tô cßn nh÷ng lùc d do ®ã nã cã kh¶ n¨ng thu hót c¸c phÇn tö cña pha tiÕp xóc víi nã. HiÖn tîng ®ã ®îc gäi lµ sù hÊp thu tuú thuéc vµo c¬ chÕ hÊp thô mµ ngêi ta chia ra lµm hÊp thô vµ hÊp phô. NÕu c¸c phÇn tö cña chÊt bÞ hÊp thu chØ tËp trung ë trªn bÒ mÆt cña chÊt hÊp thu (pha ngng tô) th× sù hÊp thu ®îc gäi lµ sù hÊp phô. Trong trêng c¸c phÇn tö cña chÊt bÞ hÊp thu ®i s©u vµo trong lßng chÊt hÊp thu th× sù hÊp thu ®îc gäi lµ sù hÊp thô. VÝ dô: sù hÊp thô khÝ HCl b»ng H2O[4]. 11 Tuú thuéc vµo b¶n chÊt cña lùc t¬ng t¸c gi÷a chÊt hÊp phô vµ chÊt bÞ hÊp phô ngêi ta chia lµm sù hÊp phô lý häc vµ sù hÊp phô ho¸ häc. ë ®©y chóng ta xÐt vÒ qu¸ tr×nh hÊp phô: Lùc hÊp phô gåm c¸c lo¹i sau ®©y: a. Lùc vander waals:§ã lµ lùc t¬ng t¸c gi÷a c¸c phÇn tö mang tÝnh chÊt thuÇn tuý vËt lý, n¨ng lîng hÊp phô nhá dÔ thiÕt lËp c©n b»ng. b. Lùc c¶m øng:Lùc nµy h×nh thµnh khi trong phÇn tö s½n cã mét lìng cùc t¹o ra ®iÖn trêng, vÝ dô khi cã c¸c nhãm:C=O; C-NO2...Díi t¸c dông cña ®iÖn trêng ®ã c¸c electron cña c¸c nguyªn tö hoÆc nhãm nguyªn tö bªn c¹nh bÞ ph©n cùc vµ t¹o nªn momen lìng cùc c¶m øng. c. Lùc hÊp phô ho¸ häc:§ã lµ trêng hîp gi÷a chÊt hÊp phô vµ chÊt bÞ hÊp phô h×nh thµnh liªn kÕt ho¸ häc. Lùc nµy kh¸ m¹nh lµm cho ®êng ®¼ng nhiÖt hÊp phô biÕn ®æi nhiÒu. d. Liªn kÕt hydro: Lùc nµy h×nh thµnh khi hÊp phô c¸c chÊt cã nhãm cho proton bëi c¸c chÊt hÊp phô ph©n cùc nh SiO2, Al2O3... Ngoµi ra cã thÓ t¹o thµnh phøc chuyÓn ®iÖn tÝch khi electron cña chÊt tan chuyÓn ®Õn trung t©m hÊp phô[9]. 1.1.1.3.1. HÊp phô lý häc Sù hÊp phô ®îc gäi lµ hÊp phô lý häc nÕu lùc hÊp phô lµ lùc gi÷a c¸c ph©n tö (lùc vander waals). HÊp phô vËt lý lµ qu¸ tr×nh hai chiÒu (thuËn nghÞch) chiÒu ngîc cña sù hÊp phô lµ sù khö hÊp phô. HÊp phô vËt lý kÌm theo hiÖu øng 12 nhá (4-25 kj/mol )c¸c chÊt hÊp phô sÏ dÔ bÞ khö hÊp phô [4]. 1.1.1.3.2. HÊp phô ho¸ häc Trong hÊp phô ho¸ häc:c¸c ph©n tö hoÆc chÊt bÞ hÊp phô liªn kÕt víi chÊt hÊp phô bëi c¸c lùc bÒn v÷ng t¹o thµnh nh÷ng hîp chÊt ho¸ häc bÒ mÆt míi.Sù hÊp phô ho¸ häc cã tÝnh chÊt chän läc vµ lµ kh«ng thuËn nghÞch. NhiÖt lîng to¶ ra trong qu¸ tr×nh hÊp phô ho¸ häc lín h¬n so víi sù hÊp phô lý häc rÊt nhiÒu (cã thÓ lªn tíi 800 kj/mol ). §©y lµ tiªu chuÈn ®Ó ph©n biÖt hÊp phô lý häc vµ hÊp phô hãa häc. Mét ®iÓm kh¸c nhau n÷a gi÷a sù hÊp phô lý häc vµ hÊp phô ho¸ häclµ khi t¨ng nhiÖt ®é th× sù hÊp phô lý häc gi¶m cßn sù hÊp phô ho¸ häc l¹i t¨ng. Lùc vander waals vµ lùc hãa häc ®Òu cã cïng mét nguån gèc ®iÖn, chóng chØ kh¸c nhau ë ph¹m vi t¸c dông:lùc vander waals t¸c dông ë kho¶ng c¸ch lín h¬n so víi lùc ho¸ häc. Do ®ã nÕu x¶y ra sù hÊp phô ho¸ häc th× giai ®o¹n ®Çu tiªn ph¶i lµ sù hÊp phô lý häc[4]. 1.1.2 Sù hÊp phô trªn ranh giíi ph©n chia r¾n - khÝ vµ r¾n - dung dÞch 1.1.2.1 Sù hÊp phô trªn ranh giíi ph©n chia r¾n - khÝ BÒ mÆt vËt r¾n kh¸c bÒ mÆt láng lµ kh«ng ®ång nhÊt. S¬ ®å sau cho thÊy sù sinh ra c¸c phÇn ho¹t ®éng kh¸c nhau cña tinh thÓ Niken 13 C¸c nguyªn tö Niken liªn kÕt víi bÒ mÆt b»ng mét liªn kÕt víi cã n¨ng lîng d lín h¬n so víi bÒ mÆt b»ng hai liªn kÕt do ®ã cã kh¶ n¨ng hÊp phô m¹nh vµ nhiÒu h¬n. §Õn lît m×nh nguyªn tö Ni nµy k¹i hÊp phô m¹nh vµ nhiÒu h¬n so víi c¸c nguyªn tö liªn kÕt víi bÒ mÆt b»ng ba liªn kÕt. .. Nh thÕ trªn bÒ mÆt vËt r¾n bªn c¹nh nh÷ng phÇn cã tÝnh chÊt ho¹t ®éng m¹nh cßn cã nh÷ng phÇn h¹ot ®éng yÕu.Nh÷ng phÇn ho¹t ®éng ®îc gäi lµ c¸c trung t©m ho¹t ®éng. §ã lµ c¸c c¹nh, c¸c gãc, c¸c khe, cã chç lÖch m¹ng, sai háng cña tinh thÓ. Sù cã mÆt cña c¸c nguyªn tö l¹ (t¹p chÊt) lµm biÕn d¹ng m¹ng tinh thÓ do ®ã còng lµm t¨ng sè trung t©m häat ®éng. Râ rµng r»ng bÒ mÆt riªng cña vËt r¾n cµng lín th× kh¶ n¨ng hÊp phô cña nã cµng m¹nh [4]. 1.1.2.2 Sù hÊp phô trªn ranh giíi ph©n chia r¾n -dung dÞch Nh×n chung sù hÊp phô trªn bÒ mÆt r¾n - dung dÞch gièng sù hÊp phô trªn bÒ mÆt r¾n - khÝ. Tuy nhiªn sù hÊp phô trªn ranh giíi ph©n chia vËt r¾n -dung dÞch phøc t¹p h¬n v× kh«ng nh÷ng chØ c¸c ph©n tö cña chÊt hoµ tan bÞ hÊp phô mµ cßn c¶ c¸c ph©n tö cña dung m«i. 14 Khi kh¶o s¸t sù hÊp phô chÊt tan tõ dung dÞch trªn bÒ mÆt vËt r¾n cÇn ph¶i ph©n biÖt hai trêng hîp: sù hÊp phô c¸c chÊt kh«ng ®iÖn ly vµ sù hÊp phô chÊt ®iÖn ly(khi cã sù hÊp phô chän läc cña mét trong c¸c ion tõ dung dÞch). 15 1.1.2.2.1 Sù hÊp phô ph©n tö tõ dung dÞch Khi cã sù hÊp phô tõ dung dÞch lîng chÊt bÞ hÊp phô (®é hÊp phô )bëi 1g chÊt hÊp phô r¾n ®îc tÝnh theo c«ng thøc: a Trong ®ã (C0  C)V 1000 m a: Lîng chÊt bÞ hÊp phô (m mol/g). C0,C: Nång ®é ban ®Çu vµ nång ®é c©n b»ng cña chÊt bÞ hÊp phô(mol/l). V: ThÓ tÝch dung dÞch (l). m: Khèi lîng chÊt hÊp phô (g). Sau ®©y chóng ta xÐt c¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn sù hÊp phô ph©n tö tõ dung dÞch. a. ¶nh hëng cña dung dÞch C¸c ph©n tö lµ ®èi thñ c¹nh tranh nhau víi c¸c ph©n tö chÊt tan trong qua tr×nh hÊp phô.NÕu dung m«i bÞ hÊp phô kÐm h¬n trªn chÊt hÊp phô d· cho th× chÊt tan sÏ bÞ hÊp phô tèt h¬n. Nh÷ng chÊt H§BM cã søc c¨ng bÒ mÆt nhá h¬n søc c¨ng bÒ mÆt cña dung m«i sÏ bÞ hÊp phô m¹nh h¬n ë trªn bÒ mÆt vËt r¾n. ChÝnh v× vËy sù hÊp phô tõ dung dÞch níc thêng m¹nh h¬n nhiÒu so víi sù hÊp phô tõ c¸c dung dÞch víi c¸c dung m«i lµ hydro cacbon, rîu vµ c¸c chÊt láng h÷u c¬ kh¸c cã søc c¨ng bÒ mÆt nhá h¬n so víi níc. Còng cã thÓ nãi r»ng, nÕu chÊt tan hoµ tan tèt trong m«i trêng nµo th× sù hÊp phô chÊt tan trong m«i trêng ®ã sÏ yÕu vµ ngîc l¹i.Trªn c¬ së ®ã còng cã thÓ rót ra ®îc sù liªn 16 hÖ gi÷a kh¶ n¨ng hÊp phô víi h»ng sè ®iÖn m«i còng nh søc c¨ng bÒ mÆt cña m«i trêng mµ ë ®ã x¶y ra sù hÊp phô. b. ¶nh hëng cña tÝnh chÊt cña chÊt hÊp phô vµ chÊt bÞ hÊp phô Nh÷ng chÊt hÊp phô ph©n cùc (silicagel;®Êt sÐt;...)hÊp phô tèt c¸c chÊt ph©n cùc, nh÷ng chÊt kh«ng ph©n cùc (than )hÊp phô tèt c¸c chÊt kh«ng ph©n cùc. Rehbinder (R«-bin-®¬) ®· ®a ra qui t¾c vÒ sù phô thuéc ®é hÊp phô vµo ®é ph©n cùc cña c¸c chÊt trong hÖ. Theo qui t¾c nµy, mét chÊt C nµo ®ã cã thÓ bÞ hÊp phô trªn bÒ mÆt ph©n chia hai pha Avµ B khi h»ng sè ®iÖn m«i cña nã cã gi¸ trÞ trung gian gi÷a h»ng sè ®iÖn m«i cña Avµ B nghÜa lµ: A >C>B hay lµ A<C<B §èi víi nh÷ng chÊt H§BM mµ ph©n tö cã hai phÇn (phÇn ph©n cùc vµ phÇn kh«ng ph©n cùc )th× khi bÞ hÊp phô trªn bÒ mÆt ph©n chia pha sÏ cã sù ®Þnh híng ph©n tö nh sau:phÇn ph©n cùc híng vÒ pha ph©n cùc, phÇn kh«ng ph©n cùc híng vÒ phÝa pha kh«ng ph©n cùc (h×nh vÏ ). Níc Benzen O O O O : phÇn kh«ng ph©n cùc O : phÇn ph©n cùc O than O O O O silicagel O 17 H×nh 1. S¬ ®å ®Þnh híng c¸c ph©n tö chÊt H§BM trªn bÒ mÆt ph©n chia pha cã b¶n chÊt kh¸c nhau. CÊu tróc xèp víi c¸c mao qu¶n cña chÊt hÊp phô còng ¶nh hëng tíi sù hÊp phô, bëi v× sù hÊp phô x¶y ra chñ yÕu lµ trªn bÒ mÆt c¸c mao qu¶n. §èi víi c¸c ph©n tö nhá cã thÓ ®i s©u vµo c¸c mao qu¶n th× khi ®é xèp cña chÊt hÊp phô t¨ng cã ®é hÊp phô t¨ng. §èi víi chÊt hÊp phô cã mao qu¶n hÑp khi kÝch thíc ph©n tö chÊt bÞ hÊp phô t¨ng th× ®é hÊp phô gi¶m. 1.1.2.2.2 Sù hÊp phô c¸c chÊt ®iÖn ly ë ®©y chóng ta chØ xÐt sù hÊp phô c¸c chÊt ®iÖn ly trong dung dÞch níc c¸c ion cña chÊt ®iÖn ly bÞ hÊp phô trªn nh÷ng bÒ mÆt cÊu t¹o tõ nh÷ng ph©n tö ph©n cùc hoÆc tõ nh÷ng ion. V× vËy, sù hÊp phô ion cßn ®îc gäi lµ sù hÊp phô ph©n cùc. Nh÷ng bÒ mÆt víi diÖn tÝch nhÊt ®Þnh hÊp phô tõ dung dÞch nh÷ng ion cã ®iÖn tÝch tr¸i dÊu. Lóc ®ã nh÷ng ion tr¸i dÊu víi ion ®· bÞ hÊp phô díi t¸c dông cña lùc hót tÜnh ®iÖn taä ra mét líp ®iÖn tÝch kÐp. §èi víi c¸c ion cã cïng ®iÖn tÝch kh¶ n¨ng bÞ hÊp phô t¨ng theo b¸n kÝnh ion. §iÒu nµy ®îc gi¶i thÝch bëi sù t¨ng ®é ph©n cùc cña ion vµ bëi sù gi¶m hydrat ho¸ (líp vá hydrat ho¸ cµng máng th× t¬ng t¸c ®iÖn cµng t¨ng) theo chiÒu t¨ng kh¶ n¨ng bÞ hÊp phô, c¸c ion ®îc xÕp theo d·y sau: Li+ - Xem thêm -

Tài liệu liên quan