w badanym układzie (wykres zależności temperatury wrzenia od składu wrzącej cieczy - tzw. rybkę) należy przeprowadzić pomiary dla co najmniej trzech mieszanin.
Celem ćwiczenia było wyznaczenie krzywej równowagowej ciecz - para w układzie heksan - toluen.
roztwór I - 40 cm3 mieszaniny heksan - toluen o nieznanym składzie
roztwór II - 30 cm3 roztworu I + 10 cm3 toluenu
roztwór III - 15 cm1 roztworu I + 25 cm3 heksanu
ciśnienie zewnętrzne p, = 751 mmHg
temperatura wrzenia toluenu (760 mmHg) = 110,6°C
temperatura wrzenia heksanu (760mmHg) = 68,7 °C
Do kolby zestawu destylacyjnego wlano 40 cm3 roztworu I i doprowadzono układ do wrzenia przez zwiększenie napięcia na autotransformatorze. Wcześniej sprawdzono poprawność działania układu chłodzenia i ustawienia zaworu trójdrożnego. Po ustaleniu się temperatury na termometrze ( po około 15 minutach od rozpoczęcia prowadzenia procesu) odczytano temperaturę wrzenia cieczy z dokładnością do 0,1°C. Następnie pobrano próbki skroplonego destylatu (przez podstawienie naczyńka pod odpływ destylatu i ustawienie zaworu trójdrożnego w pozycji odcinającej przepływ destylatu do zbiornika aparatu) i cieczy wrzącej (przez podstawienie naczyńka pod odpływ cieczy wrzącej i otwarcie zaworu spustowego). Po wykonaniu danej serii pomiarowej wyłączano autotransformator i ochładzano aparat przed wykonaniem następnych pomiarów, które przeprowadzano w analogiczny sposób jak dla roztworu I. Stężenia poszczególnych próbek oznaczono metodą refraktomeryczną.
roztwó r |
temperatur a wrzenia [°C] |
nd pary |
nd cieczy |
ytduinu W parze |
KtcJuanu W cieczy |
p? [mmHg] (z wykresu p® -f(T)) |
y<- Pt c •X, Pc |
1 |
77,8° |
1,393 8 |
1,4490 |
0,235 |
0,620 |
333,33 |
0,275 |
II |
83,0° |
1,408 5 |
1,4620 |
0,325 |
0,715 |
388,89 |
0,370 |
III |
71,0° |
1,381 8 |
1,4021 |
0,095 |
0,275 |
255,56 |
0,093 |
temperatura wrzenia toluenu (751mmHg) = 100,2°C temperatura wrzenia heksanu (751 mmHg) = 68,3°C
Na podstawie dołączonego do sprawozdania wykresu równowagowego ciecz - para dla układu toluen - heksan można stwierdzić, że toluen ma wyższą niż heksan temperaturę wrzenia, czyli w badanym układzie jest substancją mniej lotną.
2