2024年5月10日发(作者：寿志明)
1
实验二十 次甲基蓝在活性炭上的吸附比表面积测定
一、目的要求
1. 用溶液吸附法测定活性炭的比表面。
2. 了解溶液吸附法测定比表面的基本原理及测定方法。
二、实验原理
比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积，其数值与分散粒
子大小有关。
测定固体比表面的方法很多，常用的有BET低温吸附法、电子显微镜法和
气相色谱法，但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。而溶液吸附法则
仪器简单，操作方便。本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。此
法虽然误差较大，但比较实用。
活性炭对次甲基蓝的吸附，在一定的浓度范围内是单分子层吸附，符合朗格
缪尔(Langmuir)吸附等温式。根据朗格缪尔单分子层吸附理论，当次甲基蓝与活
性炭达到吸附饱和后，吸附与脱附处于动态平衡，这时次甲基蓝分子铺满整个活
性炭粒子表面而不留下空位。此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算：
S
0
C
0
C
G
W
2.4510
6
(1)
式中，S
0
为比表面(m
2
·kg
-1
)；C
0
为原始溶液的浓度；C为平衡溶液的浓度；G为
溶液的加入量(kg)；W为吸附剂试样质量(kg)；2.45×10
6
是1kg次甲基蓝可覆盖
活性炭样品的面积(m
2
·kg
-1
)。
本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的，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
的厚度成正比，即：
A=KCL。
式中，A为吸光度；K为常数；C为溶液浓度；L为液层厚度。
实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的吸光度，绘出A—C工作曲
2
线，然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的吸光度，再在A—C曲线上查得对
应的浓度值，代入(1)式计算比表面。
三、预习要求
1. 认真预习实验讲义，写出预习报告；
2. 姓名、学号、班级、同组姓名；
3. 预习报告完整、整洁、编页码；
4. 简要的实验目的、原理、主要仪器设备、药品、装置图、实验步骤；
5. 原始数据记录表（设计合理，用直尺划表格）；
6. 提问（原理、方法、提示和思考问题等）。
四、仪器试剂
分光光度计1套；振荡器1台；分析天平1台；离心机1台；台秤(0.1g)1
台；三角烧瓶(100mL，3只)；容量瓶(500mL，4只、100mL，5只)。
次甲基蓝原始溶液(2g·dm
-3
)；次甲基蓝标准溶液(0.1g·dm
-3
) ；颗粒活性炭。
五、实验步骤
1. 活化样品 将活性炭置于瓷坩埚中放入500℃马福炉中活化1h(或在真空箱
中300℃活化1h)，然后置于干燥器中备用。
2. 溶液吸附 取100mL三角烧瓶3只，分别放入准确称取活化过的活性炭约
0.1g，再加入40g浓度为2g·dm
-3
的次甲基蓝原始溶液，塞上橡皮塞，然后放在
振荡器上振荡3h。
3. 配制次甲基蓝标准溶液 用台称分别称取4g、6g、8g、10g、12g浓度为
0.1g·dm
-3
的标准次甲基蓝溶液于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，即得
浓度分别为4mg·dm
-3
、6mg·dm
-3
、8mg·dm
-3
、10mg·dm
-3
、12mg·dm
-3
的标准溶液。
4. 原始溶液的稀释 为了准确测定原始溶液的浓度，在台称上称取浓度为
2g·dm
-3
的原始溶液2.5g放入500mL容量瓶中，稀释至刻度。
5. 平衡液处理 样品振荡3h后，取平衡溶液5mL放入离心管中，用离心机
旋转10min，得到澄清的上层溶液。取2.5g澄清液放入500mL容量瓶中，并用
2024年5月10日发(作者：寿志明)
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实验二十 次甲基蓝在活性炭上的吸附比表面积测定
一、目的要求
1. 用溶液吸附法测定活性炭的比表面。
2. 了解溶液吸附法测定比表面的基本原理及测定方法。
二、实验原理
比表面是指单位质量(或单位体积)的物质所具有的表面积，其数值与分散粒
子大小有关。
测定固体比表面的方法很多，常用的有BET低温吸附法、电子显微镜法和
气相色谱法，但它们都需要复杂的仪器装置或较长的实验时间。而溶液吸附法则
仪器简单，操作方便。本实验用次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭的比表面。此
法虽然误差较大，但比较实用。
活性炭对次甲基蓝的吸附，在一定的浓度范围内是单分子层吸附，符合朗格
缪尔(Langmuir)吸附等温式。根据朗格缪尔单分子层吸附理论，当次甲基蓝与活
性炭达到吸附饱和后，吸附与脱附处于动态平衡，这时次甲基蓝分子铺满整个活
性炭粒子表面而不留下空位。此时吸附剂活性炭的比表面可按下式计算：
S
0
C
0
C
G
W
2.4510
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(1)
式中，S
0
为比表面(m
2
·kg
-1
)；C
0
为原始溶液的浓度；C为平衡溶液的浓度；G为
溶液的加入量(kg)；W为吸附剂试样质量(kg)；2.45×10
6
是1kg次甲基蓝可覆盖
活性炭样品的面积(m
2
·kg
-1
)。
本实验溶液浓度的测量是借助于分光光度计来完成的，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
的厚度成正比，即：
A=KCL。
式中，A为吸光度；K为常数；C为溶液浓度；L为液层厚度。
实验首先测定一系列已知浓度的次甲基蓝溶液的吸光度，绘出A—C工作曲
2
线，然后测定次甲基蓝原始溶液及平衡溶液的吸光度，再在A—C曲线上查得对
应的浓度值，代入(1)式计算比表面。
三、预习要求
1. 认真预习实验讲义，写出预习报告；
2. 姓名、学号、班级、同组姓名；
3. 预习报告完整、整洁、编页码；
4. 简要的实验目的、原理、主要仪器设备、药品、装置图、实验步骤；
5. 原始数据记录表（设计合理，用直尺划表格）；
6. 提问（原理、方法、提示和思考问题等）。
四、仪器试剂
分光光度计1套；振荡器1台；分析天平1台；离心机1台；台秤(0.1g)1
台；三角烧瓶(100mL，3只)；容量瓶(500mL，4只、100mL，5只)。
次甲基蓝原始溶液(2g·dm
-3
)；次甲基蓝标准溶液(0.1g·dm
-3
) ；颗粒活性炭。
五、实验步骤
1. 活化样品 将活性炭置于瓷坩埚中放入500℃马福炉中活化1h(或在真空箱
中300℃活化1h)，然后置于干燥器中备用。
2. 溶液吸附 取100mL三角烧瓶3只，分别放入准确称取活化过的活性炭约
0.1g，再加入40g浓度为2g·dm
-3
的次甲基蓝原始溶液，塞上橡皮塞，然后放在
振荡器上振荡3h。
3. 配制次甲基蓝标准溶液 用台称分别称取4g、6g、8g、10g、12g浓度为
0.1g·dm
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的标准次甲基蓝溶液于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，即得
浓度分别为4mg·dm
-3
、6mg·dm
-3
、8mg·dm
-3
、10mg·dm
-3
、12mg·dm
-3
的标准溶液。
4. 原始溶液的稀释 为了准确测定原始溶液的浓度，在台称上称取浓度为
2g·dm
-3
的原始溶液2.5g放入500mL容量瓶中，稀释至刻度。
5. 平衡液处理 样品振荡3h后，取平衡溶液5mL放入离心管中，用离心机
旋转10min，得到澄清的上层溶液。取2.5g澄清液放入500mL容量瓶中，并用