ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изучение взаимной растворимости жидкостей в двухкомпонентной системе из "Практикум по физической химии Изд 3" Так как после испарения даже небольшого количества жидкости состав смеси изменится, то для нахождения состава насыщенного пара над исходной жидкостью пар необходимо отобрать по возможности сразу, как только жидкость закипит. [c.196] Проводя нагревание жидких смесей различного состава и отбирая от каждой из них первый па р , можно после определения составов конденсатов (см. ниже) построить в координатах температура—состав кривые кипения и конденсации. [c.196] Цель работы. Определение температур кипения смесей различного состава (для данной бинарной системы при данном давлении), установление равновесных концентраций паров и жидкостей и построение на основании опытных данных диаграмм температур а—с остав и состав пар а—с остав жидкости. [c.196] Необходимость этого вызвана тем, что пар, поднимаясь над жидкостью, вступает в соприкосновение с более холодными частями прибора (стенки колбы, холодильник). Поэтому он охлаждается и частично конденсируется при охлаждении на Ai степень конденсации равна аб/ав (кривые Г—I на рис. 76). Если вещества по давлению пара значительно отличаются друг от друга, то кривые кипящей жидкости и сухого насыщенного пара будут сильно расходиться (кривые 1—2). Тогда при том же охлаждении степень конденсации уменьшится. до гЭ/гв). Поэтому выделится меньше тепла и его не хватит на приостановление падения температуры. В результате температура пара может оказаться значительно меньше, чем температура кипящего раствора (очвидно, эта разница будет наибольшей для раствора нелетучего вещества, когда кривая пара совпадет с осью ординат). [c.197] Затем соединяют сосуд с холодильником, в холодильник пускают воду, а сосуд начинают медленно нагревать. [c.198] После того как температура нагреваемой жидкости перестанет заметно изменяться, холодильнику придают положение 6 (см. рис. 75) и в заранее приготовленную пробирку 5 отбирают 5—8 капель конденсата пробирку немедленно закрывают хорошо пригнанной пробкой. Во избежание изменения состава пробы пробирку рекомендуется погрузить в тающий лед или в холодную воду (ни в коем случае не держать ее в руках) и снабдить ее не корковой, а пришлифованной пробкой. [c.198] После этого холодильник вновь ставят в вертикальное положение и продолжают кипячение 2—3 мин при этом температура не должна отличаться от температуры кипения до взятия пробы более чем на 1 °С. Затем нагревание прекращают и после охлаждения сосуда вынимают его из прибора, а содержимое выливают в сухую колбу. [c.198] Такой же опыт проводят с остальными смесями и с чистыми компонентами (в последнем случае термометр рекомендуется помещать в паровой фазе). Перед каждым опытом кусочки фарфора (или стеклянные трубки) заменяют новыми. Сосуд и холодильник перед каждым опытом целесообразно продувать теплым воздухом. [c.198] Наряду с описанными можно пользоваться приборами, изображенными на рис. 77. Здесь пробы конденсата берутся из нижнего шарика холодильника, для чего можно воспользоваться стеклянной трубкой, оканчивающейся сверху резиновой трубкой, закрытой пробкой. [c.198] Содержание компонентов в отобранных пробах, т. е. состав пара над кипящей жидкостью, для всех приготовленных смесей устанавливается рефрактометрическим методом. При помощи рефрактометра определяют показатели преломления чистых жидкостей и заранее приготовленных смесей. Все измерения проводят по возможности быстро, причем перед каждым определением показателя преломления смеси (незавсимо от того, берется та же смесь или новая) необходимо тщательно удалить при помощи фильтровальной бумаги предыдущую пробу. Так как показатель преломления зависит от температуры, то необходимо, чтобы температура, при которой измеряются показатели преломления смесей и конденсата, была одинаковой (термостатирование рефрактометра). [c.198] Устройство рефрактометра и методика работы описаны в гл. П1. [c.198] После того как измерены показатели преломления жидкости, на листе миллиметровой бумаги размером не менее 15x15 см строят график зависимости показателя преломления жидкости от ее состава и по показателю преломления конденсата интерполяцией определяют состав пара. Затем строят графики температура кипения —с остав и состав пар а—с о-став жидкости на них следует указать величину давления, при котором производился опыт. [c.199] Цель работы. Определение температур расслаивания жидких смесей различного состава с ограниченной взаимной растворимостью и построение на основании опытных данных диаграммы т е мТп е р а т у р а—с остав. [c.199] Диаграмма растворимости фенол—вода. Подлежащая изучению система фенол—вода схематически изображена на рис. 78, для удобства правая часть диаграммы несколько растянута по оси абсцисс. Кривые аБ и ВЭ отвечают процессу кристаллизации фенола кривая 63—процессу кристаллизации льда кривая БКВ—расслоению, левая ее ветвь выражает состав фенольного, правая— водного растворов. Над кривой аБКВЭб устойчива жидкая фаза. Области соответствуют аБг—смеси фенола с раствором, насыщенным фенолом, БКВ—смеси фенольного и водного растворов, гВЭд—смеси фенола с раствором, насыщенным фенолом, Эбе— смеси льда с раствором, насыщенным льдом. Ниже изотермы дЭе— область смеси кристаллического фенола и льда. [c.199] В качестве примера рассмотрим процессы охлаждения двух смесей, причем примем, что во всех случаях взято одинаковое количество вещества, а давление фиксировано. [c.201] Точка 2. При достижении точки Б раствор становится насыщенным обоими компонентами это приводит к образованию новой фазы—сопряженного раствора состава В (насыщенный раствор фенола в воде). [c.201] Точка системы, отвечающая суммарному составу Рис. 79. Диаграмма температура жидких фаз, перемещается —состав с расслоением в жидком ОТ Б к В к если в данное состоянии и кристаллизацией чистых компонентов. [c.201] В точке В исчезает последняя капля фенольного раствора, температура вновь начинает понижаться, и фенол выделяется из водного раствора, т. е. возобновляется процесс, протекающий на кривой аБ и прерванный из-за наличия области БКВ. При достижении раствор будет насыщенным не только фенолом, но и НзО. Поэтому дальнейший отвод тепла вызовет кристаллизацию эвтектики Э. [c.201] Точка 4. Прн 2 раствор начнет распадаться на водный и фенольный растворы (см. также рис. 66) на кривой охлаждения момент расслоения вследствие незначительности теплового эффекта почти незаметен. При появится твердый фенол и т. д. [c.201] Пробирки, содержащие однофазный раствор, погружают в другой термостат в нем их охлаждают ниже комнатной температуры. В крышке термостата имеются отверстия для забрасывания кусочков льда. В термостате нет обогрева. В остальном его устройство аналогично описанному выше. [c.202] Вернуться к основной статье