SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA 6

Wyznaczenie nieznanego stężenia dioksanu przy pomocy refraktometru

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wykorzystanie refraktometrii molowej do wyznaczenia nieznanego stężenia dioksanu.

1. Aparatura i sprzęt laboratoryjny:

• Refraktometr 1szt.

• kolby miarowe o poj. 10cm3 2szt.

• pipeta Pasteura 3szt.

• cylinder miarowy 1szt.

• zlewki o poj. 50cm3 2szt.

1. Odczynniki:

• dioskan (88,11M, d=1,034 g/cm3)

• sacharoza, fruktoza lub glukoza

• sok owocowy

• woda destylowana

1. Wykonanie ćwiczenia:

1. Otrzymałyśmy gotowe roztwory dioksanu o stężeniach: 4%, 8%, 16%, 32% oraz jeden roztwór o nieznanym stężeniu. Przy użyciu refraktometru mierzyłyśmy trzykrotnie współczynnik załamania światła dla każdego z roztworów nanosząc na pryzmat refraktometru po 2-3 krople roztworu. Po każdym pomiarze zerowałyśmy refraktometr wodą destylowaną.

2. Przygotowałyśmy dwa roztwory fruktozy: o stężeniach 1,5% i 2,5%. Obydwa roztwory poddałyśmy pomiarom na refraktometrze, postępując w identyczny sposób jak w przypadku roztworów dioksanu.

3. Zmierzyłyśmy współczynnik załamania światła soku, postępując jak w poprzednich przypadkach.

1. Wyniki:

C (% wag.)	X1 Ułamek molowy	n	n średnie
0% (woda)	0	1. 0% 2. 0% 3. 0%	0%
4%	0,008	3,0% 2,9% 2,9%	2,93%
8%	0,017	5,5% 5,5% 5,5%	5,5%
16%	0,038	10,7% 10,7% 10,7%	10,7%
32%	0,108	20,6% 20,6% 20,6%	20,6%
Cx	0,023	7,0% 7,0% 7,0%	7,0%

1. Obliczenia:

- Obliczenie ułamków molowych roztworów dioksanu:

Wzory: m=d * V $\mathbf{n}\mathbf{=}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{M}}$ $\mathbf{X}_{\mathbf{1}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{n}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{n}_{\mathbf{1}}\mathbf{+}\mathbf{n}_{\mathbf{2}}}$

m – masa substancji w roztworze V – objętość jaką zajmuje substancja

d – gęstość dioksanu = 1,034 [g/cm³] n₁ – liczba molowa substancji

n₂ – liczba molowa wody M_d – masa molowa ( dioksan) = 88,11 [g/mol]

X₁ – ułamek molowy m_w – masa wody

M_w - masa molowa ( woda ) = 18 [g/mol]

- Obliczanie wzoru krzywej wzorcowej:

5,5 = 0,017a + b

10,7 = 0,038a + b

5,5 = 0,017a + b

-10,7= -0,038a – b

-5,2 = -0,021a

a = 247,62

- Obliczanie nieznanego stężenia roztworu dioksanu:

y = 247,62x + 1,29

7,0 = 247,62x + 1,29

5,71 = 247,62x

x = 0,023 – ułamek molowy

obliczanie nieznanego stężenia z proporcji:

$\frac{16,54}{\text{Cx}}\ $=$\ \frac{0,038}{0,023}$ C_x=$\frac{16,54\ *\ 0,023}{0,038}$ C_x= 10,01%

-Obliczanie ułamków molowych roztworów fruktozy:

Masa molowa fruktozy: 180,16 g/mol , gęstość: 1,69 g/cm³

C (% wag.)	X1 Ułamek molowy	n	n średnie
1,5%	0,015	1,5% 1,5% 1,5%	1,5%
2,5%	0,025	2,6% 2,5% 2,6%	2,56%
SOK	0,042	6,1% 6,1% 6,1%	6,1%

-

- Obliczenie ułamka molowego dla soku:

y= 1450x + 0,0052

6,1 = 1450x + 0,0052

x = 0,0042

-Obliczenie stężenia soku z proporcji:

$\frac{1,5}{x}\ $ =$\ \frac{0,015}{0,0042}$ x = $\frac{1,5\ *\ 0,0042}{0,015}$ x = 0,42

1. Wnioski

Wielkość współczynnika załamania światła jest zależna od stężenia substancji i jej rodzaju. Można stwierdzić, że im większe stężenie substancji tym współczynnik załamania światła większy. Wzrost stężenia jest wprost proporcjonalny do wzrostu wartości ułamka molowego.