Nr ćwiczenia: II |
Temat: Wyznaczanie krzywych równowagowych ciecz para . |
Grupa 34 |
Data wyk 07.12.99. |
Katarzyna Augustyn Arkadiusz Kmieć Agnieszka Przytocka |
Zespół: 6 |
WSTĘP.
Prężność pary nad ciekłym roztworem spełnia równanie Raoulta.
p1=p0 x1
Prawo to jest spełnione dla roztworów doskonałych takich jak benzen-toluen, heksan-pentan, metanol-etanol.
Wówczas w układzie prostokątnym p=f(x) wraz ze wzrostem ułamka molowego następuje liniowy spadek sumarycznej prężności pary nad cieczą. W przy[adku gdy sumaryczna prężnośc par jest większa niż wynika to z prawa Raoulta mamy do czynienia z odchyleniem dodatnim, gdy jest mniejsza - z ujemnym.
Destylacja to proces fizykochemicznego rozdziału składników polegający na ogrzaniu mieszaniny do temperatury wrzenia a następnie skropleniu par i otrzymaniu destylatu.
Roztwór wrze gdy prężność par uzyska wartośc ciśnienia zewnętrznego. Poprzez destylacje periodyczną można doprowadzic do całkowitego rozdziału substancji gdyż w skraplanej parze będzie coraz więcej składnika bardziej lotnego a w destylacie coraz więcej mniej lotnego.
OPIS ĆWICZENIA.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie krzywej równowagowej ciecz - para dla mieszaniny toluen - heksan. Dla trzech roztworów tej mieszaniny (w różnych stosunkach wagowych) przeprowadza się destylację a następnie określa ułamek molowy tluenu w cieczy metodą refaktometryczną (tj. pośrednio przez określenie współczynnika załamania światła). Ułamek toluenu w parze dodatkowo oblicza się teoretycznie według wzoru
yt=pt0 xt/p
TABELA POMIAROWA
l.p. |
twrz[°C] |
nDpary |
nDcieczy |
xt |
xt' |
yt |
roztwór 1 |
79,5 |
1,395 |
1,429 |
0,476 |
0,217 |
0,536 |
roztwór 2 |
74 |
1,388 |
1,416 |
0,392 |
0,180 |
0,441 |
roztwór 3 |
69,5 |
1,399 |
1,417 |
0,388 |
0,163 |
0,437 |
Patm=747 mmHg
temp. wrzenia czystych składników pod tym ciśnieniem
toluen: 110°C
heksan 68,25°C
PODSUMOWANIE
Otrzymany wykres podaje informację o zależności temp. wrzenia od składu cieczy (pod stałym ciśnieniem).
W ćwiczeniu mamy do czynienia z heterozeotropią ujemną tzn. ciśnienie pary nasyconej nad roztworem jest niższe od przewidzianego prawem Raoulta
Składnikiem bardziej lotnym jest heksan (temp. wrzenia pod p=747mmHg wynosi 68,25°C) dlatego para jest bogatsza w ten składnik.