Namangan davlat universiteti kimyo

Konsentratsiya, С, Mol’/l; yoki kmol^3/m^3	Tomchilar soni
Sirt taranglik, σ, erg/sm^2 (N/m)
1.	Suv
2.	0,00
3.	0,02
4.	0,04
5.	0,06
6.	0,08

1-jadval ma’lumotlari bо‘yicha: σ = f(С) bog‘lanish egrisi chiziladi. Buning uchun 5-7 ta nuqtasini (eksperimental qiymatlar), ular orqali urinma chiziqlarni

ordinata о‘qi bilan kesishguncha davom ettiriladi.
2-rasm. Sirt taranglik izotermasi σ – C diagrammasida ko’rsatilganidek urinma otkazilgan nuqtalardan abstsissa o’qiga parallel

qilib ordinata o’qiga qadar to’g’ri chiziq o’tkaziladi va ordinata o’qiga urinma bilan shu urinmadan o’tkazilgan to’g’ri chiziq oraligi Z o’lchanadi. Shu oraliq uzunligi Z

sirt taranglik birligi va u
^{Z   C } ga teng, bundan
C
Г  ^Z _;
RT

Shunday qilib, o’tkazilgan urinmalarga to’g’ri keladigan hamma kontsentratsiyalar uchun Γ ni qiymati xisoblanadi va Γ ni C ga bog’liqlik Γ — f(C)
izotermasi chiziladi (3-rasm).

3-rasm. Adsorbtsiya izotermasi

Hisoblash natijalari 2-jadvalga yoziladi.

2-jadval

№	Konsentratsiya, С,	Z, N/m	Г · 10^10, kmol/m^2.
1.	0,05n
2.	0,10n
3.	0,25n
4.	0,5n

Agar Γ = f(C) izotermasi hamma kontsentratsiyalarda ham bir xil qiymatga ega

bo’lsa, (ya`ni —
^ nisbat musbat qiymatli) u xolda Lengmyur formulasidan
C

foydalanib Г_∞ – maksimal solishtirma adsorbsiya qiymatini aniqlash mumkin. Buning

uchun Lengmyur tenglamasi

Г  Г
kC
^ 1  kC

ga nisbatan yechiladi va С/Г va С

orasidagi bog‘liqlik grafigi chiziladi (4-rasm).

4-rasm. Maksimal adsorbsiyani aniqlovchi grafik

С _ kC  1 _
Г kГ_
C _ 1
Г_ kГ_

¹  b kГ _

– konstanta;

¹  а Г _

– konstanta.

^С  ас  b, Г

bu tenglama tо‘g‘ri chiziq tenglamasi α burchak kotangensi Г_∞

ga teng.

Bundan bitta molekula egallagan sirtni

q  ¹ 10¹⁶ A Г _  N _A

va adsorbsion qavat

qalinligi ^{h }
Г _ M d

ni aniqlash mumkin.

Bunda: N_A – Avagadro soni; M – sirt faol moddaning molekulyar massasi; d – sirt faol moddaning zichligi.
Topshiriq: Olingan natijalar asosida adsorbtsiya izotermasini chizing va xulosa qiling.

2-usul.

Ishning bajarish tartibi: 1. Sirt aktiv moddaning biri ikkinchisidan 2 marta ko’proq suyultirilgan bir-necha kontsenratsiyali eritmalari (0,02; 0,04; 0,06; 0,08 va 0,1 M) tayyorlanadi. Stalgmometr usulda sirt aktiv moddaning turli kontsentratsiyali eritmalarining sirt tarangligi aniqlanadi. Tajriba eng kichik kontsentratsiyali eritmadan boshlanib yuqori kontsentratsiyali eritma bilan tugatiladi. Tajriba natijalari aniq chiqishi uchun xar bir eritmani kamida 2-3 marta takrorlab, o’lchab natijalarning o’rtachasini olish kerak. Suvning ham tomchilari sonini aniqlash zarur. SHundan so’ng har bir eritmaning sirt tarangligi quyidagi formula bo’yicha xisoblanadi:

  


H ₂ 0
N_{H 0} d



2
N d

bu erda

^H 0

- 20⁰ C da 72,56 erg/sm²;

0

2
^N_{H 0} - suvning tomchilar soni; N – sirt

2
aktiv moddaning tomchilar soni.

Tajriba natijalari jadvalga tushiriladi.

Sirt tarangligi izotermasid agi nuqtalar	S, mol’ /l	NH 2	0 N	 erg/s m2	^Co ’rt	  С	Г·10^7 mol’/s m2	^С10 Г	7 Г∞ mol’/s m2
A	0,00
B	0,02
V	0,04
G	0,06
D	0,08
E	0,10

2. 
   Millimetrli qog’ozga σ ~ С bog’liqlik izotermasi chiziladi.
   

Abstsissa o’qiga C_i mol’/l (10 mm masshtabga 0,01 m kontsentratsiya qo’yish qulay) va ordinata o’qiga σ_i erg/sm² (5 mm - 1 erg/sm²) ordinata o’qining boshlanishiga nol’ emas, tajribada topilgan sirt tarangligi - σ ning eng kichik qiymatini qo’yish maqsadga muvofiq bo’ladi.

Sirt taranglik izotermasi

3. 
   Adsorbtsiya qiymati - Γni topish uchun sirt tarangligi izotermasidan
   

 _ni
С

topib Gibbs tenglamasiga qo’yiladi va hosil bo’lgan Γ ni qiymati, o’rtacha kontsentratsiyaga (C_o’r) yaqin bo’ladi. C_o’r - ni quyidagicha xisoblash mumkin, masalan,

^Сo'rt ^
С_А  С_В

2

_ 0  0,02

2

 0,01 _;

B va V nuqtalar orasidagi o’rtacha kontsentratsiya esa

^Сo'rt ^
С_А  С_В

2

_ 0,02  0,04

2

 0,03 _;

va xokazo tarzda topiladi.
^ ni katetlar nisbatidan topiladi, ya`ni
С

 _
С
АМ _;
БМ
БК _;
ВК
ВИ _;
ГИ
ГЗ _;
ДЗ
^ДЖ va xokazo tarzda. Qiymatlar
ЕЖ

olinib, 5 xil C_o’rt dan Γ-ni qiymati xisoblab topiladi:

Г₁ 
^С1o'rt
RT
_ AM _;
БМ
Г ₂ 
^{С 2}o'rt _
RT
БК _;
ВК

va xokazo.

2. Adsorbentning sirt yuzasini aniqlash.

Ishning maqsadi: Sirt aktiv moddalarning adsorbtsiya izotermasi orqali ko’mirning solishtirma sirtini aniqlash.

Ishni bajarilish tartibi.

Adsorbtsiya jarayonida eritmada sirt aktiv moddalarning kontsentratsiyasi o’zgarishini sirt taranglikni o’lchash orqali topish mumkin. Buning uchun bir necha normal kontsentratsiyada tayyorlangan spirt eritmalarining (m, butanol, izopropanol va xokazolar) sirt tarangligi aniqlanadi. Olingan natijalar asosida σ = Ғ(С) izotermasi chiziladi. Shundan so’ng xar bir eritmadan 30 ml. dan o’lchab olib kolbalarga quyiladi va ularning ustiga 2 grammdan aktivlangan ko’mir solinadi. Aralashma vaqti-vaqti bilan aralashtirib turiladi. 1-1,5 soatlardan keyin fil’trlanib olinadi va fil’tratning sirt tarangligi o’lchanadi. Chizilgan sirt taranglik izotermasi (5-rasm) orqali spirtning adsorbtsiya

qilingandan keyingi kontsentratsiyasi "C" aniqlanib, kontsentratsiyalar ayirmasi orqali 1 gramm ko’mir tomonidan adsorbilangan spirtning miqdori Г lar quyidagicha topiladi:
_{Г } (С₀  С)V
m
bu erda t - ko’mirning og’irligi, V- olingan eritmaning xajmi, C,- spirtning boshlang’ich kontsentratsiyasi, C - muvozanat kontsentratsiya, ya’ni spirtning ko’mirga adsorbilangandan keyingi eritmasi, sirt tarangligiga mos keladigan kontsentratsiyasi. Г -lar aniqlangandan so’ng Г=f (C) izotermasi chiziladi (1 –rasmga qarang).
Keyin yuqorida aytilganidek 1 gramm ko’mir tomonidan yutilgan butil spirtini Г∞ - maksimal adsorbtsiyasi Lengmyur tenglamasi orqali aniqlanadi. Bu qiymatlardan foydalanib adsorbentning solishtirma sirti aniqlanadi.

^Ssol
 Г _ N q

bu erda -S_sol - adsorbentning solishtirma yuzasi; Г_∞ - maksimal adsorbtsiya; N - Avagadro soni; q ~ adsorbtsion qavatning qalinligi yoki molekulanig uzunligi, u quyidagi formula bilan topiladi:
_{Г } Г_ М
d
bu erda, M - erigan moddaning (spirtning) molekulyar og’rligi; d - erigan moddaning zichligi, g/sm³.

2. AKTIVLANGAN KO’MIR SIRTIGA SIRKA KISLOTANING ADSORBILANISHINI O’RGANISH