Grupa	Zespół	Ćwiczenie	Data	Ocena
22	6	4	16.05.2011
Imię i nazwisko		Temat ćwiczenia
Wojciech Trębacz		DESTYLACJA

1. Wstęp teoretyczny

Prężność pary nad ciekłym roztworem przedstawia się w układzie p = f(x), gdzie na osi odciętych znajduje się ułamek molowy składnika drugiego, a na osi rzędnych - sumaryczna prężność pary nad cieczą. Jeżeli roztwór jest doskonały, to spełnia prawo Raoulta. W takim przypadku wykres zależności p (x) jest linią prostą. W przypadku roztworów innych niż doskonałe sumaryczna prężność pary nad roztworem jest większa (dodatnie odchylenia od prawa Raoulta) lub mniejsza (ujemne odchylenia) niż wynikało by to z prawa Raoulta. Czasami odchylenia te są tak duże, że krzywa prężności pary jako funkcja składu wykazuje ekstremum (roztwory takie nazywane są azeotropami).

Destylacja jest to proces fizykochemiczny, który polega na ogrzewaniu roztworu wieloskładnikowego, w celu jego rozdzielenia, do jego temperatury wrzenia pod stałym ciśnieniem i skraplaniu par pozostających w równowadze z wrzącą cieczą. Destylację można stosować do rozdzielania składników jeżeli skład pary różni się od składu cieczy. W trakcie destylacji skraplana para wzbogaca się w składnik bardziej lotny, a pozostała ciecz w składnik mniej lotny.

W celu wyznaczenia krzywych równowagowych ciecz - para dla roztworów doskonałych w układzie dwuskładnikowym, należy w odpowiednim aparacie destylacyjnym doprowadzić do ustalenia się równowagi ciecz - para i pobrać, w stanie równowagi, próbki cieczy i destylatu (który posiada skład pary charakterystyczny dla danej temperaturze). Skład fazy ciekłej i fazy gazowej wyznacza się przez pomiar współczynnika załamania światła na refraktometrze i odczytanie odpowiadającego mu składu na odpowiedniej krzywej.

2. Cel ćwiczenia

Wyznaczenie krzywej równowagowej ciecz - para w układzie heksan - toluen.

3. Zadane parametry

roztwór I - 40 cm³ mieszaniny heksan - toluen o nieznanym składzie

roztwór II - 35 cm³ roztworu I + 5 cm³ heksanu

ciśnienie zewnętrzne p_z = 754 mmHg

temperatura wrzenia toluenu (760 mmHg) = 110,6°C

temperatura wrzenia heksanu (760mmHg) = 68,7 °C

4. Wyniki pomiarów

roztwór	temperatura wrzenia [°C]	nd pary	nd cieczy	yt w parze	yh w parze	xt w cieczy	xh w cieczy	[mmHg]	[mmHg]	yt =
I	90°	1,421	1,1471	0,375	0,635	0,425	0,575	485	269	0,643
II	88°	1,414	1,414	0,32	0,68	0,425	0,575	480	274	0,637

temperatura wrzenia toluenu (754mmHg) = 110,3°C

temperatura wrzenia heksanu (754 mmHg) = 68,4°C

Na podstawie dołączonego do sprawozdania wykresu równowagowego ciecz - para dla układu toluen - heksan można stwierdzić, że heksan ma niższą niż toluen temperaturę wrzenia, czyli w badanym układzie jest substancją bardziej lotną, w destylacie jest go zatem więcej w stosunku do roztworu wyjściowego. Rzeczywista temperatura wrzenia roztworu jest bardzo przybliżona do teoretycznej

2

---