diplom rezina (739257), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Адсорбцию эфира на оксиде цинка осуществляли из его разбавленных растворов, измеряя концентрацию растворов эфира до и после адсорбции по изменению оптической плотности аналитических полос в ультрафиолетовой области спектра.
В работе в качестве анализируемого вещества был взят метиловый эфир льняного масла отличающийся высоким содержанием ненаполненных структур, дающих пик в области 233 нм. УФ-спектр этого соединения в виде раствора в н-гептане и i-пропиловом спирте, снятый на приборе Spekord M40 в области 200-400 нм, представлен на рисунке 13.
В дальнейшем работу выполняли на приборе СФ-16. Для построения градуировочного графика готовили растворы метилового эфира льняного масла в н-гептане с концентрацией 0,25; 0,5; 1; 2; 4 %. Плученные растворы заливали в кварцевую кювету с вкладышем толщиной 3,996 мм и стаканом 4,050 мм и помещали в спектрофотометр СФ-16, где определяли оптическую плотность D полученных растворов по отношению к чистому н-гептану в диапазоне длин волн 220-400 нм через 5 нм. По полученным данным строили графики зависимости D от для растворов различной концентрации, затем градуировочный график зависимости D полос 233 нм и 270 нм от концентрации раствора С (рис. 14).
По градуировочному графику, зная оптическую плотность анализируемой полосы, находят концентрацию вещества “C” в г/л.
Для определения величины адсорбции метилового эфира льняного масла на оксиде цинка в мерной колбе навеска оксида цинка (0,15 г) встряхивается совместно с растворами олеохимиката известной концентрации в качалке в течение одного часа, после чего смесь сутки отстаивается. После осаждения отбирается раствор, концентрация которого определяется на приборе СФ-16, исходя из его оптической плотности, по градуировочному графику или по уравнению Ламберта-Бера
D=*Cн*L
Где, D – оптическая плотность полосы 233 нм,
- коэффициент поглощения,
Сн – концентрация, г/л,
L – толщина слоя, см.
Коэффициент находят по величине оптической плотности раствора известной концентрации
Зная величину и оптическую плотность раствора неизвестной концентрации, можно найти значение этой концентрации
Ск=D/(*L)
Значение адсорбции Г метилового эфира льняного масла на оксиде цинка можно определить по уравнению
Где, Сн и Ск – соответствено концентрация исходного раствора и раствора после адсорбции, г/л;
V – объем раствора, л;
N – навеска оксида цинка, г.
Результаты расчета адсорбции олеохимиката на оксиде цинка приведены в таблицах 30, 31 и на рисунке 15. Из данных рисунка 15 видно, что для растворов малой концентрации имеет место адсорбция олеохимиката, достигающая при концентрации растворов 2,5-5,0 г/л предельного теоретического значения, приблизительно равного 0,023 г/г. Предельная величина адсорбции А олеохимиката на оксиде цинка может быть подсчитана с некоторыми допущениями по уравнению
А = S/ (A0*N),
Где, S – удельная поверхность оксида цинка, равная в зависимости от марки оксида цинка 6-10 м2/г (в работе применена S = 10 м2/г, чтобы определить максимальное значение адсорбции),
А0 – посадочная площадка олеохимиката, для стеариновой кислоты равная 0,2*10-18 – 0,3*10-18 м2/моль (в работе применена 0,2*10-18),
N – число Авогадро N=6,023*1023.
Однако с ростом концентрации увеличивается отрицательная адсорбция, что, вероятно, связано с химическим взаимодействием олеохимиката с оксидом цинка уже при комнатной температуре. По этой причине увеличение оптическойплотности полосы 233 нм может быть связано с переходом ионов цинка, образующихся в результате реакции олеохимиката с оксидом цинка, в раствор. Такой вывод подтверждается фактом, что при увеличении продолжительности контакта олеохимикат-оксид цинка при всех концентрациях адсорбция отрицательна (табл. 31, 32, рис. 15).
Следует отметить, что отмеченный характер адсорбции присущ лишь для комбинации олеохимикат-оксид цинка. Адсорбция олеохимиката положительна в случае использования в качестве подложки мела и технического углерода П 234 (рис. 16). Из рисунка видно, что концентрация исходного раствора олеохимиката заметно снижается после адсорбции на меле и предельно низка в результате адсорбции на техническом углероде, имеющем высокую удельную поверхность.
Концентрация, г/л
Рисунок 14.- Градуировочный график для определения концентрации растворов метилового эфира льняного масла
Таблица 29 – Определение оптической плотности растворов метилового эфира в н-гептане в зависимости от плотности при заданных длинах волн (первый опыт)
| Тип раствора | Конце-нтра-ция раство-ра, г/л | Оптическая плотность растворов при длине волны, нм | |||||||||||
| 230 | 233 | 235 | 240 | 245 | 250 | 255 | 260 | 265 | 270 | 275 | 280 | ||
| Раствор метилового эфира в н-гептане | 2,5 | 0,22 | 0,24 | 0,25 | 0,18 | 0,17 | 0,13 | 0,1 | 0,04 | 0,1 | 0,08 | 0,7 | 0,08 |
| 5,0 | 0,46 | 0,45 | 0,44 | 0,40 | 0,34 | 0,23 | 0,17 | 0,16 | 0,16 | 0,16 | 0,15 | 0,14 | |
| 10 | 0,79 | 0,8 | 0,8 | 0,65 | 0,59 | 0,43 | 0,3 | 0,25 | 0,26 | 0,3 | 0,28 | 0,27 | |
| 20 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,35 | 1,1 | 0,76 | 0,53 | 0,46 | 0,46 | 0,5 | 0,48 | 0,46 | |
| 40 | - | - | - | 1,8 | 1,7 | 1,25 | 0,98 | 0,87 | 0,89 | 0,94 | 0,91 | 0,85 | |
| Раствор метилового эфира в н-гептане с 0,15 гр ZnO | 2,5 | 0,2 | 0,21 | 0,2 | 0,18 | 0,15 | 0,1 | 0,07 | 0,06 | 0,6 | 0,07 | 0,06 | 0,05 |
| 5,0 | 0,41 | 0,42 | 0,41 | 0,38 | 0,31 | 0,21 | 0,15 | 0,13 | 0,14 | 0,15 | 0,14 | 0,13 | |
| 10 | 0,85 | 0,87 | 0,85 | 0,77 | 0,65 | 0,44 | 0,31 | 0,27 | 0,28 | 0,3 | 0,27 | 0,27 | |
| 20 | 1,7 | 1,75 | 1,7 | 1,6 | 1,34 | 0,98 | 0,7 | 0,63 | 0,67 | 0,73 | 0,71 | 0,71 | |
| 40 | - | - | - | - | - | 1,8 | 1,3 | 1,15 | 1,23 | 1,33 | 1,25 | 1,23 | |
| Раствор метилового эфира в н-гептане с 0,25 гр ZnO | 2,5 | 0,18 | 0,19 | 0,18 | 0,07 | 0,08 | 0 | ||||||
| 5,0 | 0,45 | 0,46 | 0,46 | 0,18 | 0,2 | 0,19 | |||||||
| 10 | 0,89 | 0,9 | 0,86 | 0,32 | 0,33 | 0,32 | |||||||
| 20 | 1,6 | 1,63 | 1,61 | 0,56 | 0,6 | 0,57 | |||||||
| 40 | - | - | - | - | 1,7 | 1,23 | |||||||
| Раствор Мэ в н-гептане | 10 | 1,05 | 1,1 | 1,1 | 1,0 | 0,84 | 0,6 | 0,41 | 0,33 | 0,33 | 0,35 | 0,33 | 0,3 |
| Раствор Мэ в н-гептане с 0,15 г ТУ | 10 | 0,8 | 0,82 | 0,82 | 0,76 | 0,26 | 0,27 | 0,28 | |||||
| Раствор Мэ в н-гептане с 0,15 г мела | 10 | 0,94 | 0,96 | 0,98 | 0,91 | 0,27 | 0,28 | 0,27 | |||||
Таблица 30 – Определение оптической плотности растворов метилового эфира в н-гептане в зависимости от плотности при заданных длинах волн (второй опыт)
| Тип раствора | Конце-нтра-ция раство-ра, г/л | Оптическая плотность растворов при длине волны, нм | |||||||||||
| 230 | 233 | 235 | 240 | 245 | 250 | 255 | 260 | 265 | 270 | 275 | 280 | ||
| Раствор метилового эфира в н-гептане | 1,25 | 0,14 | 0,15 | 0,15 | 0,13 | 0,12 | 0,09 | 0,07 | 0,06 | 0,04 | 0,06 | 0,06 | 0,05 |
| 2,5 | 0,25 | 0,26 | 0,25 | 0,23 | 0,19 | 0,15 | 0,11 | 0,09 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,09 | |
| 5,0 | 0,44 | 0,45 | 0,45 | 0,41 | 0,33 | 0,22 | 0,15 | 0,13 | 0,13 | 0,14 | 0,13 | 0,12 | |
| 10 | 0,82 | 0,85 | 0,84 | 0,76 | 0,62 | 0,44 | 0,28 | 0,25 | 0,25 | 0,26 | 0,25 | 0,23 | |
| 20 | 1,6 | 1,65 | 1,6 | 1,46 | 1,2 | 0,8 | 0,5 | 0,43 | 0,44 | 0,47 | 0,44 | 0,41 | |
| 30 | - | - | - | - | 1,75 | 1,2 | 0,77 | 0,65 | 0,66 | 0,69 | 0,64 | 0,59 | |
| Раствор метилового эфира в н-гептане с 0,15 гр ZnO | 1,25 | 0,14 | 0,15 | 0,15 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | ||||||
| 2,5 | 0,24 | 0,25 | 0,25 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | |||||||
| 5,0 | 0,43 | 0,44 | 0,43 | 0,15 | 0,16 | 0,15 | |||||||
| 10 | 0,89 | 0,9 | 0,89 | 0,29 | 0,29 | 0,28 | |||||||
| 20 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 0,57 | 0,59 | 0,58 | |||||||
| 30 | - | - | - | 0,71 | 0,72 | 0,71 | |||||||
| Раствор метилового эфира в н-гептане с 0,15 гр ZnO (три дня) | 1,25 | 0,15 | 0,14 | 0,14 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | ||||||
| 5,0 | 0,56 | 0,55 | 0,53 | 0,18 | 0,18 | 0,18 | |||||||
| 20 | - | - | - | 0,55 | 0,56 | 0,56 | |||||||
Таблица 31 – Определение адсорбирующей способности оксида цинка в растворе метиловый эфир льняного масла – н-гептан
| Показатели | Растворы метилового эфира льняного масла в н-гептане с концентрацией, г/л | |||||||
| 2,5 | 5,0 | 10 | 20 | 2,5 | 5 | 10 | 20 | |
| Содержание ZnO | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| Коэффициент поглощения | 1,94 | 1,8 | 1,59 | 1,49 | 1,94 | 1,8 | 1,59 | 1,49 |
| Концентрация раствора, г/л | 2,14 | 4,67 | 10,87 | 22,70 | 1,92 | 5,14 | 11,25 | 21,73 |
| Разность концентраций, г/л | 0,36 | 0,33 | -0,87 | -2,7 | 0,58 | -0,14 | -1,25 | -1,73 |
| Адсорбция, г/г | 0,024 | 0,022 | -0,058 | -0,18 | 0,023 | -0,005 | -0,05 | -0,07 |
Таблица 32 – Определение адсорбирующей способности оксида цинка в растворе метиловый эфир льняного масла – н-гептан
| Показатели | Растворы метилового эфира льняного масла в н-гептане с концентрацией, г/л | ||||||
| 1,25 | 2,5 | 5,0 | 10 | 20 | 1,25 | 5,0 | |
| Содержание ZnO | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 (три дня) | 0,15 (три дня) |
| Коэффициент поглощения | 2,38 | 2,06 | 1,79 | 1,69 | 1,64 | 2,38 | 1,79 |
| Концентрация раствора, г/л | 1,25 | 2,04 | 4,89 | 10,6 | 21,8 | 1,17 | 6,11 |
| Разность концентраций, г/л | 0 | 0,1 | 0,11 | -0,6 | -1,8 | 0,08 | 1,11 |
| Адсорбция, г/г | 0 | 0,006 | 0,007 | -0,04 | -0,12 | 0,005 | -0,074 |
Рисунок 15.- Зависимость адсорбции метилового эфира льняного масла оксидом цинка от концентрации раствора















