To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Nr grupy : 24
Nr zespołu :1
Ćwiczenie nr 3
Data : 16-05-2003
Destylacja.
Wyznaczanie krzywych równowagowych ciecz - para.
Ocena :
CZĘŚĆ TEORETYCZNA
Poszczególne składniki układu ciecz-para znajdujące się w równowadze muszą spełniać warunek :
mAroztw = mAgaz
Wychodząc z takiego założenia można wyprowadzić prawo, które podał Raoult:
pA = pAo * xA
Można stwierdzić doświadczalnie, że w układzie złożonym z roztworu idealnie rozcieńczonego i pary nad nim prawo Raoulta najlepiej stosuje się do rozpuszczalnika, a do substancji rozpuszczonej najodpowiedniejsze jest prawo Henry˘ego:
xi = Ki * pi
Z prawa Raoulta możemy policzyć ciśnienia cząstkowe składników w fazie gazowej, pozostających w równowadze w określonej temperaturze z roztworem o znanym składzie. Istnieją trzy możliwe wykresy w układzie p-x :
spełniający prawo Raoulta- jest to linia prosta
dodatnie lub ujemne odchylenie od prawa Raoulta lecz bez ekstremum - krzywa
dodatnie lub ujemne odchylenie od prawa Raoulta z wyraźnie zaznaczonym ekstremum - krzywa
Odchylenia te spowodowane są różnymi oddziaływaniami pomiędzy cząsteczkami A-A, B-B, a A-B.
Destylacja jest procesem fizykochemicznym polegającym na ogrzewaniu roztworu wieloskładnikowego do temperatury wrzenia pod stałym lub programowanym ciśnieniem zewnętrznym, a następnie skraplaniu par pozostających w równowadze z roztworem w chłodnicy i odbieralniku otrzymanego w ten sposób destylatu. Proces ten służy do rozdzielania składników, a podstawowym warunkiem stosowania tej metody jest, by skład pary różnił się od składu cieczy
.
CZĘŚĆ PRAKTYCZNA
1.Napełnić aparat około 40 cm3 roztworu 2.Doprowadzić układ do wrzenia.
3.Odczekać aż temperatura się ustabilizuje.
4.Pobór próbek :
-pobrać próbkę destylatu
-pobrać próbkę cieczy wrzącej
5.W ten sam sposób wykonać pomiary dalszych próbek.
6.Pomiary stężeń wykonać metodą refraktometryczną.
WYNIKI I OBLICZENIA
Ciśnienie atmosferyczne: patm=754 mmHg Temperatura otoczenia: Totocz=20 oC Temperatura wrzenia n-heksanu: Tw=68,7 oC Temperatura wrzenia toluenu: Tw=110,6 oC Korzystając z wykonanego wykresu zależności współczynnika załamania światła od stężenia będziemy mogli wyznaczyć stężenia otrzymanego destylatu i wrzącej cieczy.:
(…)
… par toluenu w stanie czystym
Xa-ułamek molowy toluenu w roztworze ciekłym.
Z prawa Daltona mamy natomiast:
p = pa*Ya+ pb*Yb Stąd:
Y a= pao/p * Xa Gdzie: Ya-ułamek molowy toluenu w parze.
Obliczamy poprawkę na zminę ciśnienia dla temperatury wrzenia.
Tw = Twº+ (∆T/∆p) *∆p
Stąd:
Temperatura wrzenia heksanu Th=68,7 + 0,042(-9) = 68,3 oC Temperatura wrzenia toluenu Tt=110,6 + 0,046(-9) = 110,2 oC…
… dla cieczy
N20D dla pary
X0 toluenu w cieczy
Y0 toluenu w parze
Y a= pao/p * Xa 1,4780
1,4441
0,830
0,584
0,594
WNIOSKI
Z analizy wykresu wynika, że rzeczywista temperatura wrzenia roztworu jest bardzo przybliżona do teoretycznej i nie występują zasadnicze odchylenia. Niewielka różnica w otrzymanych wynikach spowodowana jest, przez niedokładne odczyty i wadliwie działający autotransformator. Na wynik…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)