28.03.2013
CZWARTEK
Skład grupy:
1. Angelika Staniak
2. Katarzyna Stanisławska
Prowadzący:
dr inż. Marek Dąbrowski
Ocena:
ROZPUSZCZALNOŚĆ CIAŁ STAŁYCH W CIECZACH
1.
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest badanie równowagi ciecz-ciało stałe w układach dwuskładnikowych.
2.
Wykonanie ćwiczenia
W stosowanej metodzie syntetycznej Aleksiejewa obserwuje się temperaturę zaniku ostatniego kryształu w
roztworze (zaniku zmętnienia) w silnym świetle oświetlającym lampy. Naczynko pomiarowe, zawierające
badany roztwór i mieszadełko magnetyczne umieszcza się w szklanym termostacie. Stężenie ustala się wagowo,
ważąc każdą próbkę przed i po dodaniu rozpuszczalnika.
Początkowo powoduje się szybki wzrost temperatury, w celu orientacyjnego określenia temperatury
topnienia (TL). Otrzymaną fazę ciekłą przegrzewa się do T1, po czym szybko schładza do T2 w celu otrzymania
drobnokrystalicznej fazy stałej zawieszonej w fazie ciekłej. Tak otrzymaną mieszaninę umieszcza się w
termostacie i stosując powolny wzrost temperatury ogrzewa się ją, obserwując wizualnie rozpuszczanie się
kryształów. Notuje się temperaturę zaniku ostatniego kryształu T. Temperatura T jest zawsze nieco zawyżona w
stosunku do temperatury TL, gdyż układ próbuje nadążyć z ustaleniem stanu równowagi.
Ograniczenia stosowanej metody są następujące:
•
•
•
•
•
można ją stosować do układów, w których stan równowagi ustala się szybko;
układ nie ma tendencji do przegrzewania lub przechadzania;
układ należy mieszać, aby zapewnić maksymalną wymianę masy między kryształkami a fazą ciekłą;
układ nie może się pienić ani być zbyt lepki;
faza ciekła powinna być przezroczysta i bezbarwna, gdyż prowadzi się obserwację wizualną układu;
3.
Wyniki
3.1 Obliczono ułamki molowe xs sporządzonych roztworów naftalenu w n-dekanie oraz wyznaczono
odpowiadające im temperatury zaniku ostatniego kryształu:
Tabela 1.
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
0,3011
0,3011
0,3011
0,3011
0,3144
0,3144
0,3144
0,3144
0,1670
0,2644
0,4967
0,6299
1,0259
1,6081
1,9881
3,3236
0,6669
0,5584
0,4023
0,3467
0,2539
0,1784
0,1494
0,0950
339,8
333,4
325,7
322,4
312,6
311,2
305,4
288,3
Na wykresie przedstawiono temperaturę zaniku ostatniego kryształu w funkcji ułamka molowego
T=f(xs). Dla porównania umieściłyśmy rozpuszczalności obliczone z równania Schrödera i Malesińskiego
przyjmując następujące założenia:
1
•
Równanie Schrödera
∆H° 1 1
lnx
R
T T
czyli ∆H° T! ∆H° T !
const.
Przy założeniu
°
∆c(
0
R
•
Równanie Malesińskiego
∆S°
T
lnx
ln
R
T
Przy założeniu
°
∆c( ∆S° T !
∆S° T !
const.
∆H° T !
T
Tabela 2.
Obliczone z równania Schrödera
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
ln(xs)
-0,2606
-0,3908
-0,5543
-0,6267
-0,8509
-0,8841
-1,0248
-1,4725
xs
0,7706
0,6765
0,5745
0,5343
0,4270
0,4131
0,3588
0,2293
Obliczone w równania Malesińskiego
ln(xs)
-0,2555
-0,3796
-0,5320
-0,5984
-0,7998
-0,8291
-0,9519
-1,3278
xs
0,7745
0,6841
0,5874
0,5497
0,4494
0,4364
0,3860
0,2651
Wykres 1.
2
3.2 Na podstawie danych z tabeli 1 sporządziłyśmy wykresy zależności lnxs=f(1/T) dla
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)