Cómo trazar datos de la isoterma de Langmuir

Escrito por andy humphrey Google | Traducido por paula ximena cassiraga
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Cómo trazar datos de la isoterma de Langmuir
Las plantas de tratamiento del agua usan la isoterma de Langmuir para estimar cuánto material se necesita para limpiar el agua. (Thinkstock Images/Comstock/Getty Images)

Cuando un soluto sale de la solución a pegarse a una superficie sólida, este proceso se llama adsorción. La adsorción es una parte importante del tratamiento de aguas residuales, ya que los contaminantes pueden extraerse del agua simplemente pasándola por o a través de un material que atrae al contaminante. La adsorción puede ser aproximada usando uno de los varios modelos, incluyendo isoterma de sorción de Langmuir, que se expresa con la ecuación C/C = (1/B)C + 1/(AB). C es la concentración del soluto en el líquido, C es la cantidad de soluto adsorbido en el sólido, A es una constante de adsorción y B es la cantidad máxima de soluto que puede absorber una unidad de masa del sólido. Para calcular A y B, debes graficar los datos experimentales.

Nivel de dificultad:
Moderado

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Necesitarás

  • Frascos u otros contenedores
  • Una solución que contenga una concentración conocida de soluto
  • Un sólido de adsorción
  • Un método para medir la concentración de la solución
  • Un programa para graficar

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Instrucciones

    Datos experimentales

  1. 1

    Vierte una cantidad medida de la solución en cada frasco.

  2. 2

    Agrega una masa medida del sólido a cada frasco. Agrega una cantidad diferente en cada frasco.

  3. 3

    MIde la concentración de la solución en cada frasco periódicamente hasta que todas estén estables. Nota el equilibrio de concentración en cada frasco. Esto será C.

    Trazar los datos

  1. 1

    Calcula C para cada frasco, que será la concentración inicial menos la concentración final. El soluto faltante deberá haberse adsorbido al sólido. Por ejemplo, si la concentración de la solución era de 200 mg/L antes de agregar el sólido y 50 mg/L después, C sería 200 - 50 = 150 mg/L.

  2. 2

    Traza el resultado de cada frasco. La coordenada X será C, el equilibrio de la concentración de la solución, y la coordenada Y será C/C*. El ejemplo en el paso previo se trazaría en (50, 150).

  3. 3

    Calcula el mejor ajuste lineal para los datos trazados. Los programas para graficar tienen funciones para hacerlo automáticamente.

  4. 4

    Calcula B. Desde la ecuación de Langmuir, puedes ver que la pendiente del mejor ajuste líneal será equivalente a 1/B, entonces B = (1/pendiente).

  5. 5

    Calcula A. La intersección con Y en la ecuación de Langmuir será 1/AB. Reordenar esto te da la ecuación A = 1 / (B * intersección con Y). Como conoces B y la intersección con Y, puedes calcular A.

Consejos y advertencias

  • Usa más frascos de solución para generar más puntos de datos y un mejor ajuste lineal más exacto.

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