Лабораторная работа № 7 «Изучение явления адсорбции»

Цель работы. Познакомиться с явлением адсорбции на конкретных примерах. Определить вид адсорбции и тип адсорбентов.

Приборы и реактивы. Пробирки, пробирки с пробками. Хроматографическая колонка. Цилиндры (10 мл). Воронки. Фильтры и фильтровальная бумага. Активированный уголь различной дисперсности. Древесный уголь мелкой дисперсности. Водные растворы: нитрата свинца (Pb (NO₃)₂), иодида калия (KI), хлорида железа (FeСl₃), бихромата калия (K₂Сr₂O₇), хлорида кобальта (CoСl₂), хлорида меди (CuСl₂), соляной кислоты (HCl), фуксина, метиленовой сини. Спиртовый раствор фуксина. Ацетон. Вода дистиллированная. Порядок выполнения работы Опыт 1. Адсорбция окрашенных веществ из растворов на угле.

• 1. В отдельные пробирки налить по 5 мл растворов следующих веществ: FeСl₃, K₂Сr₂O₇, фуксина и метиленовой сини, добавить по 0,1 г активированного угля. Интенсивно встряхивать в течение 2 минут и отфильтровать через бумажные складчатые фильтры. Изменилась ли окраска растворов после адсорбции?
• 2. Промыть уголь на фильтрах дистиллированной водой. Вымываются ли красители водой?
• 3. Промыть уголь на фильтрах 2 мл ацетона. Что наблюдается?
• 4. Сделать выводы по результатам опыта.

Опыт 2. Адсорбция ионов свинца углем.

• 1. В две пробирки налить по 5 мл 0,05% раствора нитрата свинца. В одну пробирку добавить небольшое количество раствора иодида калия для доказательства наличия ионов свинца в растворе.
• 2. В другую пробирку добавить около 0,2 г древесного угля и взбалтывать в течение 5 минут. Отфильтровать раствор и проверить присутствие ионов свинца реакцией с иодидом калия.
• 3. Написать молекулярное и ионное уравнения качественной реакции на Pb²⁺ и объяснить наблюдаемое явление.

Опыт 3. Влияние природы растворителя на адсорбцию.

• 1. В одну пробирку налить 5 мл слабоокрашенного водного раствора фуксина, в другую — такое же количество спиртового раствора.
• 2. В обе пробирки внести по 0,2 г порошка активированного угля и взбалтывать в течение 5 минут.
• 3. Отфильтровать растворы через бумажный фильтр.
• 4. Почему в одном случае адсорбция идет хорошо, а в другом плохо?

Опыт 4. Хроматографическое разделение солей В качестве адсорбента в опыте используется оксид алюминия.

• 1. Взять стеклянную трубочку (хроматографическая колонка) длиной около 10 см с внутренним диаметром 5−6 мм. Закрыть трубку с одного конца пробочкой из ваты, заполнить ее оксидом алюминия слоем около 6 см.
• 2. Налить в небольшую пробирку по 10 капель 0,5 н растворов солей Co²⁺, Cu²⁺, Fe³⁺ и наносить смесь солей пипеткой через верхнее отверстие стеклянной трубки. При прохождении раствора через слой сорбента происходит избирательное, замедленное движение ионов, что приводит к образованию окрашенных зон по высоте сорбента.
• 3. Зная, в какой цвет окрашены ионы меди, кобальта и железа, указать, в какой последовательности эти соли адсорбируются из раствора. Результат храматографирования зарисовать.