Adsorcion

UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA TECNOLÓGICA
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA

PREINFORME Nº 5
PRÁCTICA 6
ADSORCIÓN DE UN ÁCIDO DETERMINADO SOBRE CARBÓN VEGETAL A PARTIR DE DISOLUCIONES ACUOSAS

Presentado a:
Prof.: Auxilia Mallia
Prep.: Erick Escobar
Realizado por:
Carrillo, Félix
Mujica, SusanaSección: 68

Valencia, 30 de Enero de 2012
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA


TABLA 1
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS
Compuesto | Fórmula | Peso molecular (g/gmol) | Densidad a 25ºCρ (g/mL) | Capacidad de adsorciónkg/kg (seco) | Volatilidad relativa |
| | | | | |
Ácido oxálico | H2C2O4 | 90,03 | 1,653 | - | Volátil |
Agua | H2O | 18,02 | 1,000 | - | ------- |
Carbón activado | C| 12,010 | 1,8 - 2,1 | 0,7 | No volátil |
Hidróxido de sodio | NaOH | 40,000 | 2,100 | - | No volátil |
Fenolftaleína | C20H14O4 | 318,31 | 1,299 | - | No volátil |
[3] Perry (1992). Manual del Ingeniero Químico.

CÁLCULOS PREVIOS
1- Calcular los volúmenes de una solución del ácido a trabajar 0,15M necesarios para preparar 5 soluciones de 100 mL y con las siguientes concentraciones:0,12; 0,09; 0,06; 0,03 y 0,015M.
Para el cálculo de los volúmenes se utiliza la siguiente ecuación que representa la igualdad de equivalentes en un proceso de dilución:

VSM . MSM=Vi . Mi (I)
Donde:
V: Volumen (L)
M: Concentración (mol/L)
SM: solución madre
i: solución i
Sustituyendo los valores correspondientes para una solución de 0,12 N y despejando el volumen de la soluciónmadre, se tiene:
VSM = 100 mL .0,12 eqL0,15 eqL
VSM = 80 mL
Análogamente se realiza para calcular los demás volúmenes, los resultados se muestran en la siguiente tabla:
TABLA A
VOLUMENES NECESARIOS DE SOLUCIÓN MADRE 0,15 M REQUERIDOS
PARA PREPARAR LAS SOLUCIONES DE 100 mL DE
ÁCIDO OXÁLICO POR DILUCIÓN
Solución | Concentración (M) | Volumen de ácido oxálico (mL) |
1 | 0,120 | 80 |2 | 0,090 | 60 |
3 | 0,060 | 40 |
4 | 0,030 | 20 |
5 | 0,015 | 10 |

MODELOS MATEMÁTICOS
NÚMERO | ECUACIÓN | LEYENDA |
I | CSM = VNaOH . CNaOHVSM (Castellan, 1998) | C: concentración (mol/L)V: volumen (mL) SM: solución madre. NaOH: hidróxido de sodio añadido en la titulación. |
II | Cf,ac = VNaOH . CNaOHVt | f,ac: ácido oxálico al finalizar la adsorción.t: ácido oxálico empleado para la titulación. |
III | Ci,ac = VSMD . CSMVd | SMD: solución madre para cada disolución. i,ac: inicial del acido oxálico para cada disolución. d: disoluciones. |
IV | n = Cac . Vac | n: numero de moles de ácido oxálico presentes en la solución (mol). |
V | Cp=C1 + C2 + C33 | p: promedio de la solución antes o después del proceso deadsorción.C1, C2 y C3 concentraciones del acido para cada titulación con el (NaOH). (mol/L) |
MODELOS MATEMÁTICOS (CONTINUACIÓN)
NÚMERO | ECUACIÓN | LEYENDA |
VI | N = ni,ac - nf,acmCA | N: moles de ácido adsorbido por cada gramo de carbón activado (mol/g).mCA:masa de carbón activado (g) ni,ac: moles de ácido oxálico en la solución antes de la adsorción.Nf,ac: moles de ácido oxálicodespués de la adsorción (mol). |
VII | Cf,acN = 1NT . Cf,ac + 1K . NT | NT: Número de moles que cubre toda la superficie del adsorbente (mol/g).K: constante de equilibrio para la adsorción (L/mol). |
VIII | b = 1K . NT | b: intersección de la isoterma de Langmuir con el eje de las ordenadas (g/L). |
IX | NT = 1m | m: valor de la pendiente de la isoterma de Langmuir (g/mol). |X | ST = NT . NA . S | ST: Superficie específica que presenta un gramo de carbón activado (A°/g).NA: Número de Avogadro (mol-1).S: Superficie que ocupa una molécula del adsorbato (A°). |
XI | θ = NNT | θ: fracción de adsorbente cubierta por adsórbalo (adim) |
RUTAS DE CÁLCULO
1. Calcular la concentración de ácido final para cada muestra.
CHaOH

Ec. (II)

Cf,ac
VNaOH

Vt...