酢酸溶液中における活性炭の吸着実験をしました。活性炭を加熱処理した場合の吸着効果をおしえてください。

A 回答 (3件)

mission さんの回答で良いように思いますが,少し補足いたします。



mission さんは「活性炭の表面積」としか書かれていませんが,これを「活性炭の活性表面積」と考えて下さい。

つまり,いくら表面積が大きくても,酢酸を吸着する部位に何か別のものが吸着されていると,酢酸を吸着することは出来ません。

今,加熱処理によって,この吸着されていたものが除去される(ガスとなって飛んでいく)と,「表面積」は同じでも「活性表面積」は増えます。そのため,酢酸の吸着量が増加します。

いかがでしょうか。
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活性炭の表面積という観点から、考えればいかがでしょうか。

つまり、表面積が大きいほど吸着能が高いということですね。
私は、活性炭(吸着)の関係は、詳しくないので詳細は、控えますが、加熱処理によって、ポア(孔)の数が増えたか、よりポアサイズが細かくなりその結果、表面積が増加したと捉えるのが良いのではないでしょうか。
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どのような目的での質問でしょうか・・・?



もう少し説明して頂けなければ、質問の意図が分かりませんが・・・?

補足お願いします。

この回答への補足

酢酸溶液に活性炭を入れる前の濃度(規定度:Co)と入れた後の濃度(C)から吸着量X=(Co-C)×50/100(mol)をもとめて、logCに対し、logXをプロットしたというやつで、それを活性炭を未処理と加熱処理の2つの場合で行いました。加熱処理によって吸着効果が未処理に比べてどう変化するのかという実験でした。プロットした結果加熱処理したほうが吸着量が大きいことがわかったけど、理由が分かりません。

補足日時:2001/06/17 14:34
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酢酸ナトリウムから電離したCH3CHOO(-)の加水分解(CH3CHOO(-)+H2O⇔CH3CHOOH+OH(-))
などは考慮しなくていいんでしょうか。

どなたか教えていただけたら嬉しいです。

Aベストアンサー

混合の割合が問題になります。
でも普通に混ぜるという場合であれば極端に片方が多いというのはは考えていませんね。
CH3COOH⇔CH3COO^-+H^+
という「電離平衡」状態を考えれば加水分解など考える必要はありません。
酢酸だけしかなければ上の式から酸性であることが分かります。
ここに酢酸ナトリウムを加えれば右辺のCH3COO^-が増えます。
平衡は左に移動します。少し酸性が弱くなります。
(この時に上の平衡の反応式で左に動いたと考えるのと
CH3COO^-+H2O→CH3COOH+OH^- という式で考えるのとは同じことです。区別することはできません。酸性溶液の中であれば[H^+]が少し小さくなったという結果しか分かりません。)

極端に酢酸ナトリウムが多い場合も考えたいというのであれば
酢酸ナトリウムだけの場合に近くなります。その時、溶液は弱いアルカリ性になっています。

境界になっている中性の場合を考えてみます。
平衡定数の式に[H^+]=10^(-7)mol/Lを入れると
[CH3COO^-]/[CH3COOH]=Ka/[H^+]≒175 (Ka=1.75×10^(-5)mol/L)ですから 100倍以上の違いがあります。
この比は混合した酢酸と酢酸ナトリウムの比に近いです。こういう濃度の比が実現するよりも酢酸ナトリウムの量が少なければ溶液は酸性です。

CH3COOH、CH3COO^-、H^+の3つが平衡状態にあります。
HOH、H^+、OH^-の3つが平衡状態にあります。
これですべてです。
[H^+]は両方に出てきますから連動しています。

平衡の式と加水分解の式とが別々にあるのではありません。

(塩の「加水分解」というのは平衡の考え方がまだいきわたっていない時の古い考え方です。化合物をすべて分子であると考えていた時の名残りです。アレニウスの電離説以前に使われていた考えです。エステルの加水分解のようなはっきりとした意味を持っていませんのでもういい加減に使うのをやめるのがいい考えだと思っています。「NaClは分子式である」という表現を使えば「おかしい」という指摘がすぐに出てきます。でも「NaClは加水分解しない」という表現は「NaClは分子である」と考えられていたことを根拠にしているのです。イオン性物質が水に溶けるということは物質を構成していたイオンがばらばらになって溶液中に分散していくことであるという事がまだ十分に認識されていなかった時の話です。)

混合の割合が問題になります。
でも普通に混ぜるという場合であれば極端に片方が多いというのはは考えていませんね。
CH3COOH⇔CH3COO^-+H^+
という「電離平衡」状態を考えれば加水分解など考える必要はありません。
酢酸だけしかなければ上の式から酸性であることが分かります。
ここに酢酸ナトリウムを加えれば右辺のCH3COO^-が増えます。
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