Grupa
Zespół
Ćwiczenie
Data
Ocena
22
8
10
21.03.2000
Imię i nazwisko
Temat ćwiczenia
Edyta Błaż
Maria Borzęcka
Joanna Jarosz
Trójkąt Gibbsa
1. Wstęp teoretyczny
W ćwiczeniu występuje układ trójskładnikowy z ograniczoną rozpuszczalnością, która występuje w układzie podwójnym A-B (toluen - woda). W pozostałych układach podwójnych A-C i B-C (toluen - metanol i woda - metanol) występuje pełna mieszalność. Dla przedstawienia na płaszczyźnie diagramu fazowego takiego układu należy, oprócz ciśnienia, uwzględnić także temperaturę. W tym celu wykorzystuje się tzw. trójkąt Gibbsa (→ rysunek). Podstawą zastosowania trójkąta Gibbsa jest zależność wA + wB + wc = 100%, gdzie wA, wB, wc są składami procentowymi składników A, B, i C. Naroża trójkąta odpowiadają czystym składnikom A, B i C. Każdy punkt wewnątrz trójkąta przedstawia układ trójskładnikowy. Skład układu w danym punkcie trójkąta można określić przeprowadzając przez dany punkt proste równoległe do boków i odczytując zawartości składników na odpowiednich bokach trójkąta (np. zawartości składnika A odpowiadają punkty przecięcia się prostej równoległej do boku BC z bokami AC i AB). Jeżeli do pierwotnego, dwuskładnikowego i dwufazowego układu doda się pewną ilość składnika C, który miesza się zupełnie zarówno z A jak i B, to sumaryczny skład układu przeniesie z punktu c do c1 (wszystkie punkty leżące na prostej Cc mają tę właściwość, że stosunek zawartości składników A i B pozostaje na niej stały). Spowoduje to zmianę składów poszczególnych faz, ponieważ obecność składnika C w obydwu fazach a1 i b1 prowadzi do zwiększenia mieszalności. Dodając dalsze porcje składnika C otrzymuje się kolejne fazy a2 i b2, a3 i b3 (punkty c2, c3 oznaczają kolejne sumaryczne składy) aż do otrzymania układu homogenicznego w punkcie K zwanym punktem rozpuszczalności krytycznej. Linie łączące składy faz będących ze sobą w równowadze tzw. linie koniugacji przecinają się w jednym punkcie leżącym poza trójkątem Gibbsa i noszącym nazwę ogniska. Liczba stopni swobody dla układów, których sumaryczny skład znajduje się poniżej izotermy rozpuszczalności wynosi (T = const., p = const.) n = 3 - 2 + 0 = 1, a dla układów, których sumaryczny skład znajduje się nad krzywą liczba stopni swobody wynosi 2.
(…)
… termostatowanym wodą zmieszano znaną objętość (49,5 cm3) toluenu z początkową objętością wody destylowanej (0,5 cm3) i wymieszano tak, że wytworzyły się dwie fazy. Taki układ miareczkowano, podczas gwałtownego wytrząsania, metanolem aż do zaniku zmętnienia, czyli uzyskania punktu homogenizacji układu. Następnie dodano kolejną porcję wody destylowanej (0,4 cm3) i znowu miareczkowano układ metanolem, aż do zaniku zmętnienia. Postąpiono tak jeszcze trzy razy, a później, do układu homogenicznego uzyskanego po piątym miareczkowaniu, dodano znaną objętość metanolu (2 cm3) i miareczkowano układ wodą destylowaną do wystąpienia zmętnienia, czyli podziału układu na dwie fazy. Następnie postąpiono analogicznie z dwie kolejnymi objętościami metanolu. Wszystkie miareczkowania wykonywano podczas wytrząsania roztworu. Wyniki…
…
6,417
44,572
49,5
0,20
1,40
2,30
21,10
70,344
2,303
27,353
46,009
7,028
46,962
49,5
0,10
1,50
1,15
22,25
69,199
2,427
28,374
44,643
7,307
48,051
49,5
0,20
1,70
2,00
24,25
67,266
2,647
30,061
42,398
7,865
49,737
49,5
0,25
1,95
3,00
27,25
64,609
2,946
32,445
39,510
8,407
52,083
49,5
0,60
2,55
5,00
32,25
60,462
3,605
35,934
35,232
9,803
54,965
wartości pogrubione - wyniki miareczkowania
6. Dyskusja…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)