Warszawa, dn.22.10.2010r.
Korycka Magdalena Kruk Aleksandra
Michalczuk Agnieszka
Sprawozdanie z ćwiczenia:
„Wyznaczanie rozpuszczalności substancji metodą syntetyczną.”
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie krzywej rozpuszczalności ciało stałe-ciecz w układzie
dwuskładnikowym (kwas sterearynowy - n-dekan).
2. Wstęp teoretyczny.
Rozpuszczalnością nazywany jest ułamek molowy składnika w ciekłym roztworze nasyconym, czyli takim, który pozostaje w równowadze z fazą stałą czystego składnika w danych warunkach temperatury i ciśnienia. Wtedy w układzie dla każdego składnika i musi być spełniona zależność:
Gdzie:
- względna aktywność czystej substancji „i” w stanie cieczy przechłodzonej do temperatury T,
- względna aktywność czystej fazy stałej „i” w temperaturze T,
T - temperatura prowadzenia eksperymentu,
- entalpia składnika „i” w stanie czystej cieczy przechłodzonej do temperatury T,
- entalpia składnika „i” w stanie czystej fazy stałej w temperaturze T.
Układ eutektyczny prosty to układ dwuskładnikowy, w którym składniki nie reagują ze sobą, nie tworzą roztworów stałych, a w fazie ciekłej mieszają się bez ograniczeń. Względna aktywność czystej fazy stałej w stanie standardowym jest równa jedności. W temperaturze T
(…)
…
12.
-3,2861
-2,2716
-2,1625
2,7590
3,0759
13.
-3,5509
-2,5865
-2,4467
2,6232
3,0168
14.
-3,8585
-2,8788
-2,7056
2,6637
3,1674
15.
-4,0984
-3,1862
-2,9750
2,4898
3,0261
Tabela 3. Wartości logarytmów naturalnych ułamków molowych dla punktów pomiarowych w przybliżeniu Schrördera i Malesińskiego , a także obliczone wartości współczynników aktywności dla obu przybliżeń (γS i γM).
6. Wnioski.
Metodą…
… jest równa jedności. W temperaturze T<Tt,1 ogólne równanie krzywej likwidusu przedstawia się w postaci:
Gdzie:
- względna aktywność czystej substancji „1” w stanie cieczy przechłodzonej do temperatury T,
T - temperatura prowadzenia eksperymentu,
- entalpia topnienia składnika „1” w temperaturze eksperymentu równa różnicy i ,
R - stała gazowa.
Aby wyznaczyć zależność logarytmu naturalnego z aktywności…
…,
- molowa pojemność cieplna składnika „1” w fazie ciekłej,
- molowa pojemność cieplna składnika „1” w fazie stałej,
- różnica molowych pojemności cieplnych składnika „1” w fazie ciekłej i stałej,
Wielkość jest trudna do wyznaczenia eksperymentalnego. Wyznacza się ją stosując procedury ekstrapolacyjne dla temperatury topnienia Tt,1 i zakładając, że:
Gdzie:
- entropia topnienia składnika „1” w temperaturze topnienia,
- różnica molowych pojemności cieplnych składnika „1” w fazie ciekłej i stałej.
Wtedy scałkowane równanie krzywej likwidusu otrzymuje postać równania Malesińskiego:
Gdzie:
- względna aktywność czystej substancji „1” w stanie cieczy przechłodzonej do temperatury T,
- entropia topnienia składnika „1” w temperaturze topnienia,
R - stała gazowa,
T - temperatura eksperymentu,
Tt,1 - temperatura…
… w roztworze nasyconym, od temperatury. Znamy masę kwasu stearynowego jaka znajdowała się w obu kolbkach, wynoszącą odpowiednio ms1=0,3109g (dla kolbki pierwszej) i ms2=0,3382g (dla kolbki drugiej). Zatem w kolbce pierwszej znajdowało się n1=1,093mmol, a w drugiej n2=1,189mmol kwasu stearynowego. Użyte do obliczeń masy molowe wynoszą 284,48g/mol (kwasu stearynowego) i 142,28g/mol (n-dekanu). Masę n-dekanu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)