Szczecin, dn. 31.03.2016 r.
Nazwa przedmiotu: Chemia fizyczna-Laboratorium
Wydział: Technologii i Inżynierii Chemicznej
Kierunek: Technologia Chemiczna
Rok:2
Semestr: 4
Numer ćwiczenia: 11
Data wykonania ćwiczenia: 17.03.2016 r.
Wykonanie i opracowanie ćwiczenia: Hubar Lilianna, Majewska Alicja
"Ograniczona mieszalność cieczy.
Wykres fazowy dla układu: gliceryna-alkohol
izoamylowy I-rzędowy ."
1
1. Wstęp:
2
2. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wykresu fazowego równowagi ciecz-ciecz dla układu
gliceryna- alkohol izoamylowy I-rzędowy oraz wyznaczenie krytycznej temperatury
mieszania i składu krytycznego roztworu.
3. Przyrządy pomiarowe:
-zestaw 12 próbówek w statywie
-łaz
nia glicerynowa ( maszynka elektryczna)
-termometr
-2 zlewki o pojemności 50 cm3
-2 strzykawki na 4 ml
-2 strzykawki na 1 ml
4. Odczynniki:
-gliceryna
-alkohol izoamylowy I-rzędowy
5. Opis ćwiczenia:
Sporządzono 12 mieszanin alkohol izoamylowy-gliceryna o składach zestawionych w
przytoczonej w punkcie 7 tabeli (odczynniki odmierzane były za pomocą strzykawek, ze
zlewek o pojemności 50 cm3). W między czasie ogrzano łaz
nię glicerynową na maszynce
elektrycznej do temperatury około 120 oC. Następnie wstawiano do łaz
ni kolejno próbówki
( pojedynczo) z umieszczonym wewnątrz termometrem o zakresie temperatur 20-100 oC.
Ogrzewano zawartość każdej z próbówek aż do zaniku zmętnienia, energicznie mieszając
zawartość termometrem. Następnie wyjmowano próbówkę z łaz
ni i chłodzono jej zawartość
nie przerywając mieszania oraz obserwowano przebieg chłodzenia, aż do momentu
pojawienia się zmętnienia roztworu. Odczytano temperaturę, w której pojawiło się zmętnienie
roztworu, po czym ogrzewano zawartość próbówki, aż do uzyskania homofazowego roztworu
i ponownie ogrzewano do momentu pojawienia się zmętnienia. Pomiary powtarzane były aż
do jednoznacznego określenia temperatury, w której pojawiało się zmętnienie. Takie same
pomiary wykonano dla pozostałych roztworów.
3
6. Wyniki pomiarów:
A-alkohol izoamylowy I-rzędowy
B-gliceryna
Tabela 1. Wyniki pomiarów wykonanego ćwiczenia.
Skład
Temperatura zmierzona
Numer objętościowy Temperatura średnia
XA
próbki T1 T2 T3 [oC]
A [ml] B [ml]
[oC] [oC] [oC]
1 1,10 4,40 0,14 80 81 81 81
2 1,40 4,20 0,18 88 88 87 88
3 1,80 3,60 0,25 88 86 86 87
4 2,20 3,30 0,31 91 91 90 91
5 2,50 3,10 0,35 90 90 89 90
6 2,80 2,80 0,40 90 90 89 90
7 3,00 2,50 0,45 88 87 87 87
8 3,30 2,20 0,50 85 85 85 85
9 3,60 2,00 0,55 83 82 82 82
10 3,80 1,80 0,59 80 81 80 80
11 4,00 1,50 0,64 76 75 74 75
12 4,20 1,20 0,70 66 65 65 65
7. Wykres:
Wykres fazowy układu gliceryna-alkohol izoamylowy
I-rzędowy
95
90
85
80
75
70
65
60
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Ułamek molowy składnika A [XA]
4
o
Temperatura [ C]
8. Obliczenia:
a) A-alkohol izoamylowy I-rzędowy
MA=88,14
d = 0,8120 g/cm3

d=m/V m=d"V
n=m/MA
m1=0,8120"1,10=0,8932 [g] n1=0,8932/88,14=0,0101 [mola]
m2=0,8120"1,40=1,1368 [g] n2=1,1368/88,14=0,0129 [mola]
m3=0,8120"1,80=1,4616 [g] n3=1,4616/88,14=0,0166 [mola]
m4=0,8120"2,20=1,7864 [g] n4=1,7864/88,14=0,0203 [mola]
m5=0,8120"2,50=2,0300 [g] n5=2,0300/88,14=0,0230 [mola]
m6=0,8120"2,80=2,2736 [g] n6=2,2736/88,14=0,0258 [mola]
m7=0,8120"3,00=2,4360 [g] n7=2,4360/88,14=0,0276 [mola]
m8=0,8120"3,30=2,6796 [g] n8=2,6796/88,14=0,0304 [mola]
m9=0,8120"3,60=2,9232 [g] n9=2,9232/88,14=0,0332 [mola]
m10=0,8120"3,80=3,0856 [g] n10=3,0856/88,14=0,0350 [mola]
m11=0,8120"4,00=3,2480 [g] n11=3,2480/88,14=0,0369 [mola]
m12=0,8120"4,20=3,4104 [g] n12=3,4104/88,14=0,0387 [mola]
b) B-gliceryna
MB=92,09
d = 1,2613 g/cm3

d=m/V m=d"V
n=m/MB
m1=1,2613"4,40=5,5497 [g] n1= 5,5497/92,09=0,0603 [mola]
m2=1,2613"4,20=5,2975 [g] n2=5,2975/92,09=0,0575 [mola]
m3=1,2613"3,60=4,5407 [g] n3=4,5407/92,09=0,0493 [mola]
m4=1,2613"3,30=4,1623 [g] n4=4,1623/92,09=0,0452 [mola]
m5=1,2613"3,10=3,9100 [g] n5=3,9100/92,09=0,0425 [mola]
m6=1,2613"2,80=3,5316 [g] n6=3,5316/92,09=0,0383 [mola]
m7=1,2613"2,50=3,1533 [g] n7=3,1533/92,09=0,0342 [mola]
m8=1,2613"2,20=2,7749 [g] n8=2,7749/92,09=0,0301 [mola]
m9=1,2613"2,00=2,5226 [g] n9=2,5226/92,09=0,0274 [mola]
m10=1,2613"1,80=2,2703 [g] n10=2,2703/92,09=0,0247 [mola]
m11=1,2613"1,50=1,8920 [g] n11=1,8920/92,09=0,0205 [mola]
m12=1,2613"1,20=1,5136 [g] n12=1,5136/92,09=0,0164 [mola]
5
nA1+nB1=0,0101+0,0603=0,0704 [mola]
nA2+nB2=0,0129+0,0575=0,0704 [mola]
nA3+nB3=0,0166+0,0493=0,0659 [mola]
nA4+nB4=0,0203+0,0452=0,0655 [mola]
nA5+nB5=0,0230+0,0425=0,0655 [mola]
nA6+nB6=0,0258+0,0383=0,0641 [mola]
nA7+nB7=0,0276+0,0342=0,0618 [mola]
nA8+nB8=0,0304+0,0301=0,0605 [mola]
nA9+nB9=0,0332+0,0274=0,0606 [mola]
nA10+nB10=0,0350+0,0247=0,0597 [mola]
nA11+nB11=0,0369+0,0205=0,0574 [mola]
nA12+nB12=0,0387+0,0164=0,0551 [mola]
XA1=0,0101/0,0704=0,14
XA2=0,0129/0,0704=0,18
XA3=0,0166/0,0659=0,25
XA4=0,0203/0,0655=0,31
XA5=0,0230/0,0655=0,35
XA6=0,0258/0,0641=0,40
XA7=0,0276/0,0618=0,45
XA8=0,0304/0,0605=0,50
XA9=0,0332/0,0606=0,55
XA10=0,0350/0,0597=0,59
XA11=0,0369/0,0574=0,64
XA12=0,0387/0,0551=0,70
9. Wnioski:
Temperaturą krytyczną jest 91 0C. Składem krytycznym jest 0,31 mola składnika A i 0,69
mola składnika B.
6