Isoterma de adsorcion de freundlich para el sistema ácido cítrico - carbón activo

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA DE INTERFASES

NOMBRE: Cristian Cervantes V.
CURSO: Noveno semestre
FECHA: 08 de enero de 2010

TEMA:
Isotermas de Adsorción

OBJETIVO:
Determinar la ecuación de la isoterma de Freundlich para la adsorción de ácido cítrico en carbón activado.

FUNDAMENTO TEÓRICO:
ADSORCIÓN DE SUSTANCIAS ENINTERFASES SÓLIDO-LÍQUIDO
La adsorción de sustancias es un fenómeno de superficie que se da en interfases sólido–líquido en las cuales el sólido involucrado es un material poroso; estos poros son diminutos, pero en conjunto dan áreas interfaciales enormes que facilitan e intensifican el fenómeno de adsorción, como ejemplo de estos sólidos porosos se pueden citar al carbón activado, laszeolitas, las bentolitas, etc.
La adsorción sobre sólidos porosos en interfases S-L tiene la ventaja de que las sustancias adsorbidas pueden ser en la generalidad de los casos de cualquier tipo, no sólo iones o tensoactivos como ocurre en las interfases S-L con sólidos no porosos. Ésta es la razón por la cual éste fenómeno tiene aplicación entre otras cosas en la remoción de especies disueltas desdeuna solución puesta en contacto con un sólido poroso.

ISOTERMA DE FREUNDLICH
Cualquier tipo de adsorción en sólidos porosos se ve afectada por la temperatura, la presión, el pH y el tamaño de partícula. Experimental y matemáticamente el proceso se cuantifica a temperatura constante obteniéndose ecuaciones que describen el proceso a las que se las llama isotermas de adsorción, y en su granmayoría son empíricas.
Las isotermas de Freundlich son ecuaciones empíricas que pueden describir absorciones en mono o multicapas y su forma general es:
q=kC1/n

Donde: q=mADSORBIDAmADSORBENTE masa de adsorbato retenido por unidad
de masa de adsorbente una vez que se
ha alcanzado la concentración C
k constante de Freundlich que depende de latemperatura
para cada pareja adsorbente – adsorbato.
n constante de origen empírico sin ningún nombre específico
Experimentalmente se determinan las constantes de la isoterma linealizando esta ecuación, llegando a una expresión de la forma:
lnq=lnk+1nlnC Donde las constantes se determinan utilizando la pendiente y la ordenada al origen obtenidas de la regresión lineal | |
Una vezconocidas las constantes de Freundlich la ecuación de la isoterma puede servir para cálculos posteriores como por ejemplo la cantidad de adsorbente que se necesitará para que la concentración de un soluto disminuya desde su valor inicial hasta algún otro valor.

PROCEDIMIENTO:
* Preparar 1L de solución de NaOH de aproximadamente 1M y normalizarla adecuadamente
* Preparar 1L de soluciónde ácido cítrico aproximadamente 1M y estandarizarla con la solución patrón de sosa usando fenolftaleína como indicador
* De la solución estandarizada de ácido cítrico tomar las siguientes alícuotas y aforarlas a 250mL con agua destilada
ALÍCUOTA (mL) | | AFORO (mL) |
250,0 | | 250 |
187,5 | | 250 |
125,0 | | 250 |
62,5 | | 250 |
25,0 | | 250 |
12,5 | | 250 |
* De lassoluciones anteriores tomar una al{icuota de 100mL y colocarla en un erlenmeyer de 250mL con exactamente 3g de carb{on activado y agitar magn{eticamente por aproximadamente 30 minutos.
* Filtrar todas las suspensiones anteriores y titular con el NaOH los siguientes volúmenes de los filtrados:
V FILTRADO (mL) |
10 |
10 |
25 |
25 |
50 |
50 |

MATERIALES Y REACTIVOS:
*
*Material de vidrio
* Balanza analítica
* Papel filtro
* Agitador magnético
* Soporte universal
*
Ácido cítrico
* Hidróxido de sodio
* Fenolftaleína
* Carbón activado
* Ftalato Ácido de Potasio
* Agua destilada
* Etanol

DATOS EXPERIMENTALES:

Tabla 1. Normalización del Hidróxido de Sodio (NaOH)
Masa de KHF (g) | Volumen de NaOH (mL) | Molaridad...