Waldemar Guzek

Wydz. BINOŻ

Kier. Biotechnologia

Grupa IV

Ćwiczenie nr 36

WYZNACZANIE STAŁEJ PODZIAŁU ACETONU POMIĘDZY WODĘ REFRAKTOMETRYCZNĄ

Data wykonania ćwiczenia 15-12-2008

Data oddania sprawozdania

Data zwrotu sprawozdania

Data ponownego oddania sprawozdania

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika acetonu pomiędzy dwie fazy, wodną i organiczną -metodą pomiarów współczynników załamania światła (refraktometryczną).

Zagadnienia teoretyczne

Prawo podziału mówi, że dla układu trójskładnikowego, zawierającego dwie ciecze A i B oraz składnik C rozpuszczalny w każdej z nich, mamy:

K =

gdzie: c
to stężenia molowe odpowiadające ułamkowi ( roztwór C w A )

c
to stężenie molowe odpowiadające ułamkowi ( roztwór C w B )

K to stała podziału zależna od parametrów P i T

W przypadku, gdy składnik dysocjuje lub asocjuje w jednej z faz, wzór przybiera postać:

K =

gdzie n jest stałą

Prawo podziału ma zastosowanie w układach zawierających dwie ciecze A i B, które nie mieszają się ze sobą oraz trzeci składnik rozpuszczający się w obu tych cieczach. Po ustaleniu się równowagi w układzie istnieją dwa roztwory dwuskładnikowe: C w A i C w B. Stężenie c₀ w fazie C+A maleje do c₁, a w fazie C+B osiąga wartość c₂. A zatem liczba moli składnika C, których ubyło z roztworu C w A wynosi (c₀ - c₁)v_1.

Stała podziału K można wyznaczyć mierząc stężenia w obu fazach będących ze sobą w równowadze. Stężenia c₀ i c₁ mierzy się metodą refraktometryczną.

Stężenie roztworu, gdy znany jest jego współczynnik załamania n, można obliczyć ze wzoru:

,

a wartość stałej podziału K, w dwóch nie mieszających się fazach, można obliczyć ze wzoru:

, gdzie
to stężenia acetonu odpowiednio w fazie toluenowej i wodnej.

Refraktometr - przyrząd optyczny do pomiaru współczynnika załamania światła n różnych ośrodków; działanie większości refraktometrów oparte jest na zużytkowaniu zjawiska załamania światła w pryzmacie wykonanym z badanej substancji ( bezpośrednio wyznacza się kąt najmniejszego odchylenia promienia świetlnego w pryzmacie) lub zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia. Dokładność pomiaru tymi refraktometrami jest rzędu 10^-5- 10^-4; większą dokładność, 10^-8 osiąga się w refraktometrach interferencyjnych (np.: r. Jamina ); wartość n wyznacza się wówczas z wielkości przesunięcia prążków interferencyjnych, które powstaje po wstawieniu badanego ciała w bieg jednej z dwu interferujących z sobą wiązek światła.

Tabela pomiarowa

L.p.	Współczynnik załamania roztworu wyjściowego	Współczynnik załamania fazy toluenowej	Stężenie wyjściowe acetonu	Stężenie w fazie I toluenowej	Stężenie w fazie II wodnej
1
2
3
4
5
6
7
8
9

L.p.	Współczynnik załamania roztworu wyjściowego	Współczynnik załamania fazy toluenowej	Stężenie wyjściowe acetonu	Stężenie w fazie I toluenowej	Stężenie w fazie II wodnej
1	1,4830	1,4907	1,2721	0,5317	0,7404
2	1,4823	1,4875	1,3394	0,8394	0,5000
3	1,4660	1,4811	2,9067	1,4548	1,4519
4	1,4551	1,4751	3,9548	2,0317	1,9231
5	1,4298	1,4740	6,3875	2,1375	4,2500

---