«Лабораторная работа «Адсорбция уксусной кислоты активированным углем»


Министерство образования и науки Челябинской области
государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Южно-Уральский многопрофильный колледж»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
лабораторной работы
Адсорбция уксусной кислоты активированным углем
по ОП 06
Физическая химия
для студентов специальности
22.02.01 Металлургия чёрных металлов
Челябинск, 2017
ОДОБРЕНО:
ЦМК
Председатель _________________ / Г.В.КарзуноваПротокол № ______ от __________________ 2017
Составитель:
преподаватель ГБПОУ «ЮУМК» З.Ф. Скороходова

Методические указания по выполнению практических работ разработаны на основе рабочей программы по ОП 06 «Физическая химия»
Содержание практических работ ориентировано на подготовку студентов к освоению – Общепрофессиональной дисциплины программы подготовки специалистов среднего звена по специальности «Металлургия черных металлов» и овладению профессиональными компетенциями.

Содержание
1.Введение 3
2.Методические указания по выполнению работы 4
3. Контрольные вопросы 5
4. Литература 6
1 ВВЕДЕНИЕ
Содержание практических и лабораторных работ направлено на реализацию Федеральных государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников средних специальных учебных заведений и составлено на основе рабочей программы по ОП 06 «Физическая химия».
Ведущей дидактической целью практических занятий является формирование профессиональных практических умений необходимых в последующей учебной деятельности по общепрофессиональным дисциплинам.
В соответствии с рабочей программой учебной ОП 06 «Физическая химия » предусмотрено проведение лабораторных занятий.
В результате их выполнения, обучающийся должен:
уметь:
- методы оценки свойств металлов и сплавов;
знать:
- теоретические основы химических и физико-химических процессов, лежащих в основе металлургического производства
Содержание практических работ ориентировано на подготовку студентов к освоению Общей профессиональной дисциплины программы подготовки специалистов среднего звена основной по специальности и овладению профессиональными компетенциями:
ПК 1.1. Осуществлять технологические операции по производству черных металлов.
ПК 1.2. Использовать системы автоматического управления технологическим процессом.
ПК 1.3. Эксплуатировать технологическое и подъемно-транспортное оборудование, обеспечивающее процесс производства черных металлов.
ПК 1.4. Анализировать качество сырья и готовой продукции.
ПК 2.1. Планировать и организовывать собственную деятельность, работу подразделения, смены, участка, бригады, коллектива исполнителей.
ПК 3.1. Принимать участие в разработке новых технологий и технологических процессов.
ПК 3.2. Участвовать в обеспечении и оценке экономической эффективности.
А также формированию общих компетенций:
OK 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
Выполнение студентами лабораторных работ по учебному плану ОП .06 «Физическая химия» направлено на:
- обобщение, систематизацию, углубление, закрепление, развитие и детализацию полученных теоретических знаний по конкретным темам учебной дисциплины;
- формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности;
- формирование и развитие умений: наблюдать, сравнивать, сопоставлять, анализировать, делать выводы и обобщения, самостоятельно вести исследования, пользоваться различными приемами измерений, оформлять результаты в виде таблиц, схем, графиков;- приобретение навыков работы с различными приборами, аппаратурой, установками и другими техническими средствами для проведения опытов;

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Лабораторная работа
«АДСОРБЦИЯ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ»
Цель работы: определить величину адсорбции уксусной кислоты активированным углем и рассчитать исходя из уравнения Фрейндлиха -Бедеккера значения эмпирических коэффициентов k и 1/n.
Задачи:
– установление связей теории с практикой в форме экспериментального подтверждения положений теории;
– углубление, расширение и закрепление знаний студентов в процессе выполнения лабораторной работы;
– овладение практическими приёмами по дисциплине на современном уровне;
– обучение студентов умению анализировать полученные результаты;
– контроль самостоятельной работы студентов по освоению дисциплины;
– обучение навыкам профессиональной деятельности.
Оборудование и материалы:
1. 6 конических колбочек по 100 мл.
2. 0,8 Н. раствора уксусной кислоты.
3. Дистиллированная вода.
4. 0,1 Н. раствора гидроксида натрия.
5. Раствор фенолфталеина.
6. Активированный уголь.
7. Фильтровальная бумага.
8. Пипетки.
9. Бюретка.
10. Мерные пипетки.
Порядок выполнения работы.
Приготовить 6 колбочек по 100 мл, пронумерованных от 1 до 6. В первую налить 40 мл 0,8 Н. раствора уксусной кислоты, во все следующие по 20 мл дистиллированной воды. Перенести из первой колбы во вторую 20 мл 0,8 Н. раствора уксусной кислоты и перемешать содержимое колбы. Затем 20 мл из второй колбы перенести в третью и т. д. Из последней колбы отобрать 20 мл и переместить в слив. Титруют исходную смесь (2-3 мл) 0,1 Н. раствором гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина. Для всех остальных растворов рассчитывают объем щелочи, идущий на титрование 20 мл раствора, учитывая их разбавление. В каждую колбочку помещают по 1 г активированного угля и оставляют на 40-45 минут, периодически взбалтывая содержимое. Затем содержимое колбочек отфильтровывают через фильтровальную бумагу. Полученные после фильтрования растворы титруют следующим образом. Из первых трех колбочек отбирают по 5 мл, титруют раствором щелочи. Полученный объем щелочи умножают на 4, так как исходный объем 20 мл. Из последних трех колб отбирают по 10 мл фильтрата и израсходованный на их титрование объем щелочи умножают на 2. Результаты эксперимента занесите в таблицу 1.
Таблица 1
№ пробы С уксусной кислоты, моль-экв/л С1 - исходная концентрация СН3СООН в мл, пошедших на титрование С2 - концентрация СН3СООН после адсорбции в мл, пошедших на титрование (на 20 мл раствора) Х = ΔС=С1 – С2
1 0,8 2 0,4 3 0,2 4 0,1 5 0,05 6 0,025 ΔС - количество кислоты, выраженное в мл щелочи, адсорбированной из всего объема 1 г угля
Так как масса адсорбента (угля) составляет 1 г, то член Х/т в уравнении Френдлиха – Беддекера:
a= Хm=kC1n будет равен Х.
Для графического определения постоянных параметров k и 1/n уравнение Френдлиха – Беддекера используют в логарифмической форме, позволяющей построить линейную зависимость lg a (или lg X/m ) от lg C:
lga= lgХm=lgk+1nlgC,
где Х/т также будет равен Х.
На основании полученных при выполнении лабораторной работы данных строят изотерму адсорбции в координатах ΔС =.f(С2) и lg ΔС = f(lgС2). По тангенсу угла наклона зависимости lg ΔС от lg С определяют 1/n, а по величине отрезка, отсекаемого на оси ординат – lgk, и соответственно k.
Сделайте вывод по работе. В выводе по проделанной работе необходимо указать величины постоянных параметров 1/n и k в уравнении Фрейндлиха-Бедеккера.
3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте понятие физической адсорбции и хемосорбции.
2. Что называют адсорбентом и адсорбатом? Приведите пример для данной лабораторной работы.
3. Какие величины используют для количественного описания процесса абсорбции?
2. Почему уравнение адсорбции Гиббса не применяют для описания поверхностных явлений на границе раздела твердый адсорбент-адсорбат?
3. Почему уравнение изотермы Ленгмюра неверно описывает большинство процессов, имеющих место на поверхности твердых тел?
4. Какой смысл имеют коэффициенты k и 1/ln в уравнении Фрейндлиха-Бедеккера?

4 ЛИТЕРАТУРА
Основные источники:
Белик, В.В. Физическая и коллоидная химия [Текст]:учеб. для проф. образ./Белик.В.В.-М.: Академия, 2005-120с.: ил.
Дополнительные источники:
Борнацкий, И.И. Основы физической химии,[Текст]:учеб. для проф. образ. / Борнацкий И.И- М.: Металлургия, 1999-152с.:ил.
Гамеева, О. С. Физическая и коллоидная химия [Текст] : [учебник для хим.-технол. специальностей техникумов] / О.С. Гамеева. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. школа, 1977. - 328 с. : ил.
Гамеева, О. С. Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии [Текст] : [учеб. пособие для хим.-мех. техникумов] / О.С.Гамеева. - М. : Высш. школа, 1974. - 272 с
Интернет-ресурсы:
1. http://lcr.tsu.ru/kurzina/download/файл4_Labornii%20practicum_Kurzina.pdf

Приложенные файлы


Добавить комментарий