Imię i nazwisko : Justyna Łukasiak 31
Wydział : BiNoŻ
Kierunek : Biotechnologia
Grupa : 2
Ćwiczenie nr 31
Tytuł ćwiczenia : Wyznaczanie izotermy mieszania trzech cieczy
Data wykonania ćwiczenia…………..
Data oddania sprawozdania..................
Data zwrotu sprawozdania....................
Data ponownego oddania sprawozdania..............
Cel ćwiczenia : wyznaczenie izotermy mieszania dla układu trzech cieczy, czyli sporządzenie wykresu fazowego, rozgraniczającego układ zawierający dwie fazy ciekłe od jednej fazy ciekłej.
1) Wstęp teoretyczny
W stałej temperaturze i pod stałym ciśnieniem najlepszym sposobem przedstawienia diagramu równowagi ciecz-ciecz w układzie trójskładnikowym jest trójkąt równoboczny, zwany trójkątem stężeń Gibbsa-Roosebooma, przedstawiony na poniższym rysunku.
Wierzchołki trójkąta odpowiadają czystym składnikom A, B i C. Punkty leżące na bokach trójkąta określają skład układów dwuskładnikowych: A+B, A+C oraz B+C. Współrzędne dowolnego punktu, leżącego wewnątrz trójkąta, określają skład układu trójskładnikowego, jak pokazano na rysunku b). Linia równoległa do boku trójkąta, jak pokazano na rysunku a), odpowiada układowi o stałej zawartości składnika. Linia łącząca wierzchołek trójkąta z punktem leżącym na przeciwległym boku trójkąta, jak pokazano na rysunku c), reprezentuje wszystkie układy, o stałym stosunku ułamków molowych dwóch składników.
2) Opis ćwiczenia
Ćwiczenie umożliwiające wyznaczenie izotermy mieszania się trzech cieczy polega na miareczkowaniu przygotowanych układów dwufazowych woda - ciecz organiczna rozpuszczalnikiem organicznym aż do zaniku powstałego zmętnienia. Po umieszczeniu wyników w tabeli należy obliczyć masy poszczególnych składników obliczyć ich ułamki molowe, a następnie sporządzić wykres izotermy.
3) Wyniki
Pomiar |
Woda |
Ciecz organiczna (ksylen) |
Rozpuszczalnik organiczny (aceton) |
||||||
|
cm3 |
g |
% |
cm3 |
g |
% |
cm3 |
g |
% |
1 |
0,5 |
0,4991 |
10,26 |
9,5 |
8,3619 |
29,21 |
12 |
9,486 |
60,53 |
2 |
1 |
0,9982 |
16,58 |
9 |
7,9218 |
22,33 |
15 |
11,8575 |
61,09 |
3 |
2 |
1,9964 |
25,03 |
8 |
7,0416 |
14,98 |
19,5 |
15,415 |
59,99 |
4 |
3 |
2,9946 |
33,02 |
7 |
6,1614 |
11,53 |
20,5 |
16,205 |
55,45 |
5 |
4 |
3,9928 |
39,86 |
6 |
5,2812 |
8,95 |
20,9 |
16,522 |
51,19 |
6 |
6 |
5,9892 |
50,59 |
4 |
3,5208 |
5,05 |
21,4 |
16,9167 |
44,36 |
7 |
7 |
6,9874 |
54,87 |
3 |
2,6406 |
3,52 |
21,6 |
17,0748 |
41,61 |
8 |
8 |
7,9856 |
60,54 |
2 |
1,7604 |
2,27 |
20 |
15,81 |
37,19 |
9 |
9 |
8,988 |
66,31 |
1 |
0,8802 |
1,1 |
18 |
14,229 |
32,59 |
10 |
9,5 |
9,4829 |
73,69 |
0,5 |
0,4401 |
0,59 |
13,5 |
10,6717 |
25,72 |
Przykład obliczeń dla pomiaru nr 1
dH2O = 0,9982 g/cm3 dksylen = 0,8802 g/cm3 daceton = 0,7905 g/cm3 dla T = 293 K
MH2O = 18 g/mol Mksylen = 106 g/mol Maceton = 58 g/mol
nH2O=0,4991 / 18=0,0277 mola [g / (g/mol)] = [mol]
nksylen=8,3619 / 106=0,0789 mola
naceton=9,486 / 58=0,1635 mola
nc = 0,0277 + 0,0789 + 0,1635 = 0,2701 mola
xH2O = 0,0277 / 0,2701 = 0,1026 [mol / mol] = [1]
xksylen = 0,0789 / 0,2701 = 0,2921
xaceton = 0,1635 / 0,2701 = 0,6053
3