ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальное определение давледия насыщенных паров из "Руководство по лабораторной перегонке" Применение статического метода в лабораторных условиях, особенно при повышенных температурах, связано с экспериментальными трудностями и чаще всего используют динамический метод определения давления паров, тем более, что контролировать давление не сложно, благодаря наличию точно работающих регуляторов. Разумеется, при подобных измерениях важно заранее убедиться в достаточной чистоте исследуемого вещества. [c.55] Необходимым условием точного определения температуры кипения является хорошее перемешивание кипящей жидкости с образующимися паровыми пузырьками. Классическим прибором для определения температуры кипения является эбуллиометр Светославского [32]. На рис. 30 изображен дифференциальный эбуллиометр в полумикроисполнении. Его можно использовать не только для определения точки кипения, но также для контроля чистоты веществ и для изучения явления азеотропии в многокомпонентных системах. [c.55] Для определения азеотропного состава сильно гигроскопических веществ, например пиридиновых оснований, фенолов, применяют трехступенчатый эбуллиометр. В этом случае измеряют одну температуру кипения и две температуры конденсации. При работе с чистыми веществами или азеотропными все три температуры должны быть одинаковыми. Усовершенствованный прибор для определения температуры кипения гетероазеотропных смесей разработан. Ольшевским (рис. 31). [c.56] Аналогично работает эбуллиоскоп Вебера, изображенный на рис. 32. С помощью этого прибора можно измерять давление насыщенных паров в интервале от 10 до 760 мм рт. ст. и выполнять другие операции, такие как калибровка термометров, эбуллиоскопические измерения, изучение равновесия пар—жидкость, получение характеристик различных фракций дистиллятов, например в нефтяной и коксохимической промышленности [33]. [c.56] Наблюдение с помощью лупы за подсвеченной сзади шкалой термометра и подсчет десятичных делений шкалы через пленку конденсата и не представляет трудностей, если верхнюю часть эбуллиоскопа предварительно протравить в течение 2мин 1%-ной фтористоводородной кислотой и затем прокипятить в мыльной воде. Кипятильная трубка 3 до самого конденсатора 2 окружена изолирующим слоем стекловолокна 4, в котором оставлена узкая смотровая щель. Под теплоизоляцией 4 на трубку 3 намотана спираль компенсационного электрообогрева 5, выполненная из тонкой проволоки. Мощность обогрева можно рассчитывать, условно представляя спираль в виде охватывающей прибор бесконечно длинной цилиндрической оболочки с равномерно распределенными источниками тепла. Электрообогрев регулируют с помощью амперметров и калибровочной кривой таким образом, чтобы без включения системы подогрева кубовой жидкости приближенно устанавливалась ожидаемая температура. В этом случае даже ттары труднолетучих веществ доходят до конденсатора, расположенного на 250 мм выше кармана термометра. Адиабатический режим в разбрызгивающей трубке обеспечивается четырехкратной защитной системой, включающей вакуумированную рубашку, слой нагретой до кипения жидкости, стекающей в кольцевой щели, спираль компенсационного электрообогрева и слой теплоизоляции. Через штуцер 1 обычно загружают жидкость, а при работе под вакуумом к нему присоединяют вакуумную линию. [c.57] Очень изящный метод, однако обеспечивающий точность измерения всего лишь =tO,5 мм рт. ст., описан Нательсоном и Цукерманом [36]. Он основан на том явлении, что капля жидкости, висящая на конце вертикального капилляра (трубки термометра), в результате постепенного вакуумирования окружающего пространства отрывается от капилляра. В момент отрыва капли считывают показание ртутного манометра, соответствующее достигнутому давлению. [c.58] Давление паров при низких температурах можно также определять, применяя радиоактивные изотопы. Несмеянов [39] подробно описывает методику, специально разработанную применительно к металлам и сплавам. Для труднолетучих веществ, например иода, нафталина и фенола, пригоден эффузионный метод [40]. [c.58] В колбу 1 через шлиф 2 загружают исследуемое вещество, на крючке шлифа 2 подвешивают термометр с ценой деления 1/10° С и колбу помещают в ванну с охлаждающей смесью. Патрубок 4 соединяют с вакуумным насосом кран 3 служит для отключения прибора от вакуумной линии. Измерительное колено 5 погружают в чашку 7 со ртутью барометра 6. [c.59] Систему вакуумируют и закрывают кран 3, который следует заранее проверить на герметичность. Затем колбу 1 слегка нагревают, чтобы поднять давление паров, после чего нагревание прекращают и кран 3 открывают. Эту операцию повторяют до полного удаления воздуха из прибора. После того, как в колбе 1 установится постоянная температура, можно начинать измерение. С помощью зеркальной шкалы (а еще точнее с помощью катетометра) определяют разность уровней для менисков ртути в измерительном колене 5 и барометре 6, которая и представляет собой давление паров исследуемой жидкости (в мм рт. ст.). При каждой температуре необходимо выполнить несколько операций по измерению давления, а результат усреднить. Целесообразно предварительно проверить работоспособность этого прибора путем измерения давления паров какого-либо чистого вещества, для которого точно известны соответствующие данные. [c.59] Описанный Смитом и Мензисом [42] изотенископ благодаря применению вспомогательного манометра и буферной емкости позволяет определять давление насыщенных паров для высококипящих веществ, причем получаются относительно хорошие результаты. Рис. 36 иллюстрирует устройство прибора, усовершенствованного Шубертом. При работе этого прибора очень важно, чтобы во вспомогательный (О-образный) манометр 2 перегналось нужное количество исследуемого вещества. Кроме того, необходимо с помощью крана так отрегулировать вакуум в буферной емкости (на рисунке не показана), присоединенной к патрубку 4, чтобы показания вспомогательного манометра 2 установились на нулевой отметке. Тогда главный манометр (присоединенный к буферной емкости) покажет давление паров исследуемой жидкости, установившееся в левом колене вспомогательного манометра 2. Изотенископ размещен в термостатирующем кожухе 5, что обеспечивает равенство температур, при которых находятся манометр 2 и шарик 1 с исследуемой жидкостью. [c.59] Кортюм с сотр. [44] для получения данных по общему давлению паров в системе вода—диоксан при 35° С применил прибор (рис. 37), обеспечивающий более высокую точность измерения (до —0,2 мм рт. ст.). Шлюндер [45] описывает простой статический метод измерения давления паров над водными растворами солей 11С1, Mg 2 и М (ЫОз)г при температуре 20—90° С. [c.60] Масс-спектрометрический метод измерения низких давлений паров позволяет определить парциальные давления определенного вещества в присутствии загрязняющих примесей. [c.60] Рек [46] применил три различных статических метода для измерения очень низких давлений (0,056—17,9 мм рт. ст.) паров анилина. В качестве измерительных средств наиболее пригодными оказались ртутный манометр и манометр, заполненный анилином. Для определения давления насыщенных паров при значениях до 60 ат и при температурах до 500° С Глазер и Рюланд применили автоклав из стали У4А. [c.60] Вернуться к основной статье