BÀI: SỰ HẤP PHỤ CÂU 5
a. Than hoạt tính là một chất rắn xốp, có bề mặt rất lớn (khoảng 1.000-3.000 m2/g).
Bề mặt của than hoạt tính được cấu tạo bởi nhiều lỗ rỗng có kích thước khác nhau,
tạo ra nhiều vị trí hấp phụ. Than hoạt tính được điều chế từ các nguyên liệu giàu
cacbon như than đá, gỗ, vỏ trấu,... bằng các phương pháp hóa học, vật lý hoặc sinh học.
b. Trong quá trình thực nghiệm phải giữ nhiệt độ ổn định và phải đảm bảo nhiệt độ
các bình hấp phụ và nhiệt độ các dung dịch là như nhau để quá trình hấp phụ diễn
ra đồng đều. Nếu nhiệt độ thay đổi sẽ làm thay đổi sức căng bề mặt của dung dịch,
từ đó làm thay đổi khả năng hấp phụ của than.
c. Trong thí nghiệm hấp phụ, than có hấp phụ nước. Tuy nhiên, khả năng hấp phụ
nước của than hoạt tính rất thấp, chỉ chiếm khoảng 10-20% thể tích than. Do đó,
trong quá trình thực nghiệm, lượng nước bị hấp phụ có thể bỏ qua.
d. Trong quá trình thực nghiệm phải lắc các bình trong thời gian 5 phút để làm cho
than hoạt tính được phân tán đều trong dung dịch. Sau đó, để yên 20 phút ở trạng
thái tĩnh để quá trình hấp phụ đạt đến trạng thái cân bằng.
e. Hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính là quá trình hấp phụ phân tử vì các phân
tử acid acetic được hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính dưới dạng phân tử riêng lẻ.
Hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính là hấp phụ đơn lớp vì chỉ có một lớp phân
tử acid acetic được hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính
f. Khi cho than vào dung dịch acid acetic, các phân tử acid acetic sẽ di chuyển từ
dung dịch sang bề mặt than hoạt tính. Quá trình này làm giảm nồng độ acid acetic
trong dung dịch, từ đó làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch. CÂU 6 Số thí Lượng than Y C nghiệm 0 (mol/l) C (mol/l) m (g) (mmol/g) 1 0.503 0.434 3.96 3.48 2 0.252 0.202 3.96 2.52 3 0.126 0.0899 4 1.81 4 0.0628 0.0347 4.12 1.36 5 0.0314 0.0113 4.04 0.99 6 0.0157 0.00333 4 0.62 4 3.48 3.5 3 2.52 ) 2.5 2 1.81 mol/g 1.36 1.5 0.99 y (m 10.62 0.5 00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 C0 (mol/l)
a. Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Đường đẳng nhiệt của Freundlich có dạng gần giống nhánh của một parabol. Trong
khi đường đẳng nhiệt của Langmuir là một đường cong gồm 3 đoạn: đoạn nghiêng,
đoạn cong và đoạn nằm ngang.
Vì vậy đường đẳng nhiệt thu được ở trên có dạng đường Freundlich do có dạng
gần giống nhánh của một parabol. b. Chứng minh công thức C −C y= 0 . V 1000 . m
Hãy chứng minh công thức trên. Ta có: y= x m Trong đó:
x: số mol axit bị hấp phụ
m:khối lượng than hoạt đã dùng (g)
(C −C). V Mà x= 01000
C : nồng độ ban đầu (mol/l) 0
C: nồng độ sau khi hấp phụ (mol/l)
V: thể tích dung dịch (ml) C −C ⇒ y = 0 .V 1000 . m
c. Xác định hằng số k và 1/n
Muốn xác định các hằng số k và 1/n của phương trình Freundlich 1
y=k C n người ta
chuyển phương trình sang dạng logarit thập phân:
log y= 1 log C+ log k n 0.6 0.5415792439 46581 0.5 0.4014005407 0.4 81544 0.2576785748 0.3 69184 y 0.2 0.1335389083 log 70218 0.1 - 0.0043648054 0 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0245009 -0.1 - 0.2076083105 -0.2 01746 -0.3 log C
Phương trình có dạng: Y = AX + B ⇒ A= 1 =0.3433 n
⇒ B=log k=0.6441⇒ k=4.4065
d. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính bao gồm: 
Nồng độ acid acetic trong dung dịch: khi nồng độ acid acetic tăng thì lượng
acid acetic bị hấp phụ trên than cũng tăng. Tuy nhiên, sự tăng lên này không phải là tuyến tính. 
Nhiệt độ: nhiệt độ tăng sẽ làm tăng khả năng hấp phụ của than. 
Kích thước hạt than hoạt tính: hạt than hoạt tính có kích thước càng nhỏ thì
diện tích bề mặt càng lớn, từ đó khả năng hấp phụ càng cao. 
Độ xốp của than: than có độ xốp càng cao thì diện tích bề mặt càng lớn, từ
đó khả năng hấp phụ càng cao.
e. Phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học
Hấp phụ vật lý là quá trình hấp phụ xảy ra do lực hút tĩnh điện giữa các phân tử
chất bị hấp phụ và bề mặt chất hấp phụ. Hấp phụ hóa học là quá trình hấp phụ xảy
ra do sự hình thành liên kết hóa học giữa các phân tử chất bị hấp phụ và bề mặt chất hấp phụ.
Trong thí nghiệm này, quá trình hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính là quá trình
hấp phụ vật lý. Điều này được chứng minh bởi các yếu tố sau: 
Hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính phụ thuộc vào nhiệt độ, nhưng nhiệt
độ không ảnh hưởng nhiều đến khả năng hấp phụ. 
Hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính phụ thuộc vào nồng độ acid acetic
trong dung dịch, nhưng sự phụ thuộc này không theo quy luật tuyến tính. 
Hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính phụ thuộc vào kích thước hạt than
hoạt tính và độ xốp của than, nhưng mối quan hệ này không rõ ràng. CÂU 7
a. Vẽ đường đẳng nhiệt hấp phụ Y theo C
Chuẩn độ ban đầu
Chuẩn độ sau hấp phụ V dung V V dung Dun V dung dịch Nồng độ Dun dung dịch Nồng độ g dịch NaOH ban đầu g dịch NaOH sau hấp dịch X (ml) 0,1N C0 dịch X 0,1N phụ C (ml) (ml) (ml) X1 20 10,2 0,051 X1 20 8 0,04 X2 10 9,8 0,098 X2 10 8,3 0,0 X3 5 9,1 0,182 X3 5 8 0,16 X4 2 7,2 0,36 X4 2 6,5 0,325 3.5 3.0848 3 2.6675 2.5 2.2317 ) 2 1.4979 mol/g 1.5 y (m 1 0.5 00 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 C0 (mol/l) 0.6000 0.5000 0.4892 0.4261 0.4000 0.3486 Y 0.3000 log 0.2000 0.1755 0.1000 0.0000 -3.0000 -2.5000 -2.0000 -1.5000 -1.0000 -0.5000 0.0000 log C
b. Tính hệ số k; hằng số thực nghiệm (1/n) và viết phương trình thực nghiệm Freundlich
Từ phương trình thực nghiệm Freundlich 1
y=k .C n chuyển phương trình sang dạng logarit thập phân ta có:
log y= 1 log C+ log k n
⇒ Phương trình có dạng: Y = AX + B
⇒ A= 1=0 , 1559 n
⇒ B=log k=0 ,5748 ⇒ k =3,756
Vậy ta có phương trình thực nghiệm Freundlich là:
y=3,756 C0,1559
c. Từ trị số k và 1/n, hãy biện luận phương trình Freundlich thích hợp với khoảng nồng độ trung bình
Phương trình thực nghiệm của Freundlich thu được khi khảo sát sự hấp phụ chất
tan trên bề mặt chất rắn có dạng: 1 y=k C n Với:
C là nồng độ cân bằng của chất tan sau khi bị hấp phụ
K là hằng số, 1 là hệ số thực nghiệm 0< 1<1 n n 1
Ở nhiệt độ không đổi, k không đổi còn thay đổi theo nồng độ chất bị hấp phụ n
Với C nhỏ: 1=1⇒ y =k C1 n n
Với C lớn: 1=0⇒ y =k C0 n l
Với C trung bình: C <C <C ⇒ y < y < y n tb l n tb l
⇒ k C1< y < k C0 tb
Vậy ở miền nồng độ trung bình, độ hấp phụ tỉ lệ với nồng độ theo bậc nằm giữa
0-1. Theo kết quả thí nghiệm thì 1=0 ,1559phù hợp với phương trình thực nghiệm n Freundlich.
d. Ta có thể thu hồi và tái sử dụng lại than hoạt tính đã qua sử dụng này không?
Nếu được hãy liệt kê các phương pháp thích hợp
Ta có thể thu hồi và tái sử dụng lại than hoạt tính đã qua sử dụng bằng các phương pháp sau: 
Phương pháp nhiệt: Sử dụng nhiệt để đốt cháy hoặc phân hủy các chất bị
hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính. 
Phương pháp hóa học: Sử dụng các hóa chất để hòa tan hoặc phân hủy các
chất bị hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính. 
Phương pháp cơ học: Sử dụng các phương pháp cơ học như rửa, lọc,... để
tách các chất bị hấp phụ khỏi bề mặt than hoạt tính.
Trong trường hợp thí nghiệm này, ta có thể sử dụng phương pháp nhiệt để thu hồi
và tái sử dụng lại than hoạt tính đã qua sử dụng. Phương pháp này đơn giản, hiệu
quả và không làm ảnh hưởng đến tính chất của than hoạt tính.
e. Giải thích những sai số nào có thể gặp trong quá trình thực nghiệm
Những sai số có thể gặp trong quá trình thực nghiệm bao gồm: 
Sai số do đo lường: Sai số này có thể do sai số của dụng cụ đo lường, sai số
của thao tác thực nghiệm,... 
Sai số do mẫu: Sai số này có thể do mẫu không đồng nhất, sai số của phương pháp lấy mẫu,... 
Sai số do môi trường: Sai số này có thể do thay đổi nhiệt độ, độ ẩm,... trong quá trình thực nghiệm.
Để giảm thiểu sai số trong quá trình thực nghiệm, cần đảm bảo các yếu tố sau: 
Sử dụng dụng cụ đo lường chính xác, có độ nhạy cao. 
Thực hiện thao tác thực nghiệm cẩn thận, chính xác. 
Lấy mẫu một cách đồng nhất, tránh lấy mẫu không đúng vị trí. 
Duy trì môi trường ổn định trong quá trình thực nghiệm. Kết luận
Từ kết quả thực nghiệm và các phân tích trên, ta có thể kết luận rằng: 
Đường đẳng nhiệt hấp phụ của quá trình hấp phụ acid acetic trên than hoạt
tính là đường Freundlich. 
Phương trình thực nghiệm Freundlich thích hợp với khoảng nồng độ trung bình. 
Than hoạt tính đã qua sử dụng có thể được thu hồi và tái sử dụng bằng phương pháp nhiệt. 
Những sai số có thể gặp trong quá trình thực nghiệm bao gồm sai số do đo
lường, sai số do mẫu và sai số do môi trường.