wymaganiaS bmp

c\j. Lj\ taveX<x (2., (LU

Ćwiczenie J-12

Wyznaczanie krzywej mieszalności układu trójskładnikowego (woda-toiuen-etanol)    H

W temperaturze zbliżonej do pokojowej, spośród trzech możliwych ukl|| dów dwuskładnikowych, układ toluen-woda wykazuje ograniczoną mieszal-1 ność. Krzywa mieszalności w układzie trójskładnikowym będzie więc anakg£j czna do przedstawionej na rys. 3.19a.    _;'łjj

Celem pomiarów jest wyznaczenie krzywej równowagi ciecz-ciecz (ktzy-1 wej binodalnej) oraz cięciw równowagi (linii wiążących) w określonej tempe-s

raturze. Składy współistniejących faz oznacza się refraktometrycznie (patral

punkt 2.2 i ćwiczenie J-2).

Wykonanie ćwiczenia

Wyznaczenie krzywej binodalnej

1. W kolbach (suchych) o pojemności 250 cm³ sporządzić mieszaniny wodyf i toluenu o następujących składach:    ^

	J	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ł^o/cm^3	17	14	8	6	5	4	3	1	0,5	0,4
We"^3	0,4	0,5	0,7	2	3	4	5	7	10	18

Po sporządzeniu mieszanin kolby zamknąć korkami i wymieszać ich za^ wartość.

Uwaga: Toluen dozować pod wyciągiem!

2.    Kolejne układy dwuskładnikowe miareczkować, intensywnie mieszając,' etanolem do zaniku zmętnienia. Jeżeli wskutek zbyt szybkiego dodawania j etanolu nastąpi przemiareczkowanie, należy dodawać kroplami wodę do < pojawienia się zmętnienia i ponownie miareczkować etanolem. Do obliczeń składu układu, wyrażonego w ułamkach wagowych, wykorzystać rzeczywiste objętości składników, odpowiadające wyznaczonemu punktowi na krzywej binodalnej. Otrzymany jednorodny roztwór trójskładnikowy zachować w zamkniętej kolbie.

3.    Powtórzyć miareczkowania etanolem pozostałych dwufazowych układów dwuskładnikowych.

4.    Sporządzić wykres krzywej rozpuszczalności, interpolując wyniki do nasyconych roztworów woda-toluen. W 20°C rozpuszczalność wody w toluenie wynosi w_u = 0,034%, toluenu w wodzie = 0,02%.

§\ ćJ((a\ U < i CK i £Aaas\ & -j-f Q'Li/\^3

Iwyznaczanie cięciw równowagi

j? 5. Zmierzyć współczynniki załamania światła powyższych roztworów. Termostat utrzymujący stałą temperaturę pryzmatów należy nastawić tak, aby ich temperatura była wyższa o 2-h4 K od temperatury otoczenia (dlaczego?).

6.    Zmierzyć współczynniki załamania światła toluenu i wody, traktując je jako odpowiadające roztworom nasyconym woda-toluen.

7.    Narysować krzywą n_D (w_FjOH), odpowiadającą składom na krzywej binodalnej.

8.    W suchych naczyniach sporządzić mieszaniny trójskładnikowe dwufazowe, dozując składniki zgodnie z danymi zawartymi w tabelce

Nr	V!cm^3
	H20	C,Hg	EtOH
1	3		5
2	3	3	4
3	2	3	4

Obliczyć sumaryczne składy układów.

9. Zawartość kolbek intensywnie mieszać, a następnie pozostawić do całkowitego rozdzielenia się faz.

10.    Pobrać ostrożnie strzykawką próbki każdej z faz i wyznaczyć ich współczynniki załamania (w tej samej co poprzednio temperaturze).

11.    Posługując się wykreśloną wcześniej krzywą u_D (»„) wyznaczyć ułamki wagowe etanolu we współistniejących fazach i nanieść odpowiednie punkty na krzywą binodalną. Na diagramie nanieść cięciwy równowagi, wyznaczone przez te punkty i odpowiadające odpowiednim sumarycznym składom układów dwufazowych.

Uwaga. Wykonywanie pomiarów rozpocząć od punktu 8 i 9 (uzasadnić celowość). W t = 20°C p(HjO) = 0,998,    p(C,H₈) = 0,867

i p (litOII) = 0,780 g/cm³. Inne układy o analogicznych właściwościach, np. woda-benzen-etanol czy woda-n-heksanol-etanoł mogą być badane wg podanej metodyki.

Ćwiczenie J-I3

Wyznaczanie stałej równowagi reakcji Ij +1' = Ij~ metodą podziałową

Współczynnik podziału

Rozważmy układ dwufazowy, utworzony przez dwie niemieszające się ciecze, oraz substancję B rozpuszczoną w obu fazach: a i /?.

183