吸附的物质能否利用比色法测量

溶液的吸附可用于测定固体比表面积。次甲基蓝是易于被固体吸附的水溶性染料，研究表明，在一定浓度范围内，大多数固体对次甲基蓝的吸附是单分子层吸附，符合郎缪尔吸附理论。郎缪尔吸附理论的基本假设是：固体表面是均匀的，吸附是单分子层吸附，吸附剂一旦被吸附质覆盖就不能被再吸附；在吸附平衡时候，吸附和脱附建立动态平衡；吸附平衡前，吸附速率与空白表面成正比，解吸速率与覆盖度成正比。设固体表面的吸附位总数为N，覆盖度为θ，溶液中吸附质的浓度为c，根据上述假定，有吸附速率:r吸=k1N(1-)c(k1为吸附速率常数)脱附速率:r脱=k-1N(k-1为脱附速率常数)当达到吸附平衡时:r吸=r脱即k1N(1-)c=k-1N由此可得:(2-25-1)式中K吸=k1/k-1称为吸附平衡常数，其值决定于吸附剂和吸附质的性质及温度，K吸值越大，固体对吸附质吸附能力越强。若以Γ表示浓度c时的平衡吸附量，以表示全部吸附位被占据时单分子层吸附量，即饱和吸附量，则:=/带入式(2-25-1)得(2-25-2)整理式(2-25-2)得到如下形式(2-25-3)作c/Γ～c图，从直线斜率可求得，再结合截距便可得到K吸。指每克吸附剂对吸附质的饱和吸附量(用物质的量表示)，若每个吸附质分子在吸附剂上所占据的面积为A，则吸附剂的比表面积可以按照下式计算S=LA(2-25-4)式中S为吸附剂比表面积，L为阿伏加德罗常数。阳离子大小为17.0×7.6×3.25×10^-30m^3次甲基蓝的吸附有三种取向：平面吸附投影面积为135×10–20m2，侧面吸附投影面积为75×10–20m2，端基吸附投影面积为39×10–20m2。对于非石墨型的活性炭，次甲基蓝是以端基吸附取向，吸附在活性炭表面，因此＝39×10–20m2。根据光吸收定律，当入射光为一定波长的单色光时，某溶液的吸光度与溶液中有色物质的浓度及溶液层的厚度成正比A=-lg(I/I0)=bc(2-25-5)式中，A为吸光度，I0为入射光强度，I为透过光强度，为吸光系数，b为光径长度或液层厚度，c为溶液浓度。次甲基蓝溶液在可见区有2个吸收峰：445nm和665nm。但在445nm处活性炭吸附对吸收峰有很大的干扰，故本试验选用的工作波长为665nm，并用分光光度计进行测量。