Sobiesław Torliński 18.05.2002

Ćwiczenie 19

WYZNACZANIE SZYBKOŚCI PRZENIKANIA TLENU PRZEZ GRANICĘ FAZ POWIETRZE - ROZTWÓR METODĄ WOLTAMPEROMETRII Z WIRUJĄCĄ ELEKTRODĄ PLATYNOWĄ

4. Wyniki pomiarów i obliczenia:

Objętość tlenu rozpuszczonego w wodzie w temperaturze 24,1°C wynosi: 0.30 cm³ O₂.

Znając zawartość tlenu w roztworze w stanie równowagi oblicza teoretyczną liczbę moli Na₂SO₄ potrzebną do związania tlenu.

O₂ + 2SO₃^2- → 2SO₄^2-

Zakładając, że tlen zachowuje się jak gaz doskonały obliczam liczbę moli, które zajmują objętość 0,30 cm³.

T = 24,1 °C = 297,25 K , V= 0,30 cm³ = 3 ∗ 10^-7 m³ , p = 1,01325 ∗ 10⁵ Pa

Obliczam liczbę moli i objętość tlenu zmierzonego podczas miareczkowania. Objętość Na₂SO₃ potrzebną do osiągnięcia PR miareczkowania wynosi 1,1 cm³.

gdzie:

v'' - objętość całkowita titranta przed miareczkowaniem,

m - masa molowa Na₂SO₄ = 126,0377 [g/mol],

M - odważka Na₂SO₄ = 0,100 g.

Obliczam objętość tlenu:

Obliczam objętości tlenu rozpuszczonego podczas miareczkowania:

gdzie:

V₁ - obj. tlenu rozpuszczonego w roztw. w stanie równowagi,

V₂ - obj. tlenu rozpuszczonego w roztw. podczas miareczkowania.

V₂ = 0,13 cm³

Wyznaczam szybkość przenikania tlenu przez granicę faz powietrze - roztwór:

gdzie:

P - pole powierzchni granicy faz,

t - czas po jakim został osiągnięty punkt końcowy miareczkowania,

v - szybkość przenikania tlenu,

V₂ = 0,13 cm³,

p = 18,2 cm³,

t = 43 min. = 2580 s.

v = 0,3 ∗ 10^-5
.

5. Wnioski:

Przy wyznaczaniu objętości tlenu rozpuszczonego w stanie równowagi w temp. 24,1 °C założyłem, że rozpuszczalność tlenu w wodzie w zakresie temp. 14 - 30 °C jest zależnością liniową.

Wyznaczona szybkość przenikania tlenu przez granicę faz roztwór - powietrze jest niewielka, w czasie jednej sekundy przez powierzchnię 1 cm² przenika zaledwie 0,3 ∗ 10^-5 cm³ . Szybkość przenikania tlenu uzależniona jest od bardzo małej rozpuszczalności tego gazu w wodzie.

---