Измерение температуры и определение температуры кипения жидкости

Метод определения давления пара по точкам кипения основывается на измерении температуры пара, находящегося в равновесии с кипящей жидкостью при определенном давлении. При этом время определения давления насыщенного пара сокращается, но метод непригоден для измерения низких давлений. Следует иметь в виду, что измеряется здесь не температура кипения жидкости, а температура конденсации пара. Между тем температура конденсации пара, или точка росы, не тождественна температуре кипения жидкости, практически она всегда немного ниже обе температуры совпадают лишь для абсолютно чистых, индивидуальных жидкостей. [c.176]

Этот вопрос возвращает нас к проблеме определения молекулярного веса. Закон Авогадро дает нам доступный метод измерения молекулярного веса вещества, которое можно испарить. Этот метод основан на определении молекулярного веса по плотности пара. Для того чтобы этот метод можно было применять в случае жидкостей (например, этанола), нужна температура выше температуры кипения жидкости. Взвешенное количество вещества помещают в сосуд для газа, в котором поддерживается постоянная легко регулируемая температура. Например, температуру 100° С можно поддерживать, поместив вокруг сосуда паровой нагреватель. Когда вещество полностью испарится, измеряют его объем и давление (возможно также использование приборов, показанных на рис. 9-1). Таким методом можно определить вес единицы объема паров этанола при известных температуре и давлении. Затем этот вес сравнивают с весом такого же объема контрольного газа (обычно Оа) при тех же самых температуре и давлении. [c.484]

Все описанные до сих пор способы определения температуры кипения жидкости являются статическими способами. Само собой разумеется, что температуру кипения можно определить и динамическим способом во время перегонки в процессе определения пределов выкипания. Такого рода перегонку, при которой целесообразно пользоваться насадкой Кальбаума (рис. 213), следует проводить очень медленно (1—2 капли дистиллята в секунду). Термометр должен быть глубоко вставлен в омываемую паром отводную трубку насадки, а всю насадку следует тщательно защитить от воздушных потоков. Этот способ дает достаточно хорошие результаты, в частности в тех случаях, когда все количество исследуемой жидкости перегоняется в определенном узком интервале температур, в пределах 1—2° С и меньше. Динамический способ имеет значение для предварительного испытания вещества перед точным определением температуры кипения. Это испытание позволяет судить о чистоте вещества и о том, пригодно ли оно для точных измерений. [c.831]

Введение поправки на выступающий столбик ртути. Термометр обеспечивает правильные измерения лишь тогда, когда весь столбик ртути нагрет до измеряемой температуры. При обычных определениях температур кипения (плавления) ртутный столбик часто не бывает полностью окружен парами или полностью погружен в жидкость. Выступающая часть столбика ртути находится в более холодном воздухе и поэтому расширена меньше, чем основная масса ртути. Поэтому термометр обычно показывает температуру ниже истинной. Допускаемая ошибка невелика при температурах до ЮО С, но значительно увеличивается около 200° С (до 3—5°). [c.69]

При определении температуры кипения чистых веществ или смесей веществ, мало различающихся по температурам кипения, на получаемые результаты практически не влияет интенсивность кипения жидкости. Но при большом различии температур кипения компонентов смеси, особенно при больших концентрациях высококипящего компонента, измеряемая температура повышается с увеличением интенсивности кипения. Это объясняется тем, что при кипении образуется нар с большой концентрацией низкокипящего компонента, в результате чего его содержание в жидкости, движущейся в трубке Коттреля, несколько уменьшается. К этому же приводит задержка конденсата пара в конденсаторе. Чтобы уменьшить эту погрешность, следует интенсивность кипения поддерживать на таком минимальном уровне, который необходим для нормальной работы эбулиометра. Погрешность несколько уменьшается также при увеличении объема жидкости в приборе и высоты ее уровня. Оптимальным является такой уровень, при котором термометр немного погружен в жидкость. Однако полностью устранить эту погрешность нельзя. Для этого нужно знать истинный состав жидкости, орошающей термометр, но в приборе рассматриваемой конструкции этого сделать нельзя. Поэтому приборы такого типа следует применять для измерения температур кипения чистых веществ или таких смесей, для которых не может возникнуть значительная погрешность по изложенным причинам. [c.44]

Точное определение температуры кипения и конденсации микроколичеств связано с большими трудностями, чем определение температуры замерзания и плавления. Свентославский и Андерсон [144] в томе I настоящей серии указывают, что в настоящее время температуру равновесия жидкость—пар можно измерить с точностью ь 0,001". Подобная точность при измерениях абсолютных температур кипения и конденсации может быть достигнута только в немногих лабораториях. Однако точность порядка 0,1—0,5° можно получить для обычных измерений при условии проведения сравнительных опытов с веществами с известной степенью чистоты [144]. [c.151]

Принцип метода заключается в определении температур кипения при разных давлениях. Так как кипение происходит при той температуре, при которой давление насыщенного пара равняется внешнему давлению, то, следовательно, измерение температур кипения при разных давлениях дает зависимость давления насыщенных паров от температуры. Особенностью данного метода является то,, что давление над жидкостью автоматически поддерживается на желаемом уровне с помощью маностата. [c.238]

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ ЖИДКОСТИ [c.166]

При экспериментальном определении условий равновесия между жидкостью и паром возможны различные погрещности, которые могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся случайные, несистематические погрещности. Они обусловлены неизбежной при экспериментальном исследовании неточностью определения состава фаз, а также измерения температур кипения и давлений. Ко второй группе относятся систематические погрешности, вызываемые применением загрязненных исходных веществ, несовершенством приборов для исследования равновесия или ошибками в методе исследования. Отсюда вытекает необходимость проверки экспериментальных данных о равновесии. Это в равной мере относится как к вновь получаемым данным, так и к данным, уже [c.154]

Динамический способ, основанный на измерении температуры кипения жидкости при определенном давлении. При испытании индивидуальных жидкостей этот способ дает хорошие результаты, но он не может быть применен для испытания нефтепродуктов, представляющих сложные смеси углеводородов, кипящих при разных температурах. [c.139]

Жидкое состояние вещества — это состояние, промежуточное между твердым (кристаллическим) и газообразным. При определенном давлении жидкое состояние конкретного вещества термодинамически устойчиво в определенном интервале температур, который зависит от величины давления и от природы жидкости. Верхний температурный предел устойчивого жидкого состояния — температура кипения, выше которой жидкость при постоянном давлении находится в газообразном состоянии (в виде пара). Нижний предел устойчивого существования жидкости — температура кристаллизации. Зависимость температур кипения и кристаллизации от давления выражается термодинамическим уравнением Клаузиуса—Клапейрона. Температура кипения и температура плавления, измеренные при давлении, равном 101,3 кПа, называются нормальными. [c.222]

Метод Эмиха основан на наблюдении за каплей жидкости, помещенной в специальный капилляр (рис. 148). Для заполнения капиллярную трубку диаметром 1 мм, длиной 100 мм и сильно суженную на протяжении 2 мм (рис. 148,а) погружают более узким концом в исследуемую жидкость. Под влиянием капиллярных сил жидкость поднимается по трубке (рис. 148,6). Конец трубки осторожно запаивают, так, чтобы образовался маленький пузырек. Капилляр прикрепляют к термометру, помещают в прибор для определения температуры плавления и осторожно нагревают. Температура, отсчитанная в момент расширения пузырька воздуха (рис. 148,в), практически совпадает с температурой кипения исследуемой жидкости. Этот метод, как и предыдущий, служит только для ориентировки. Как для первого, так и для второго метода точность измерения зависит от скорости нагревания. [c.147]

Для определения содержания воды в некоторых органических жидкостях можно воспользоваться также и другими методами, основанными на измерении таких физических свойств как плотность, показатель преломления, вязкость, температура кипения, температура замерзания, спектр поглощения в инфракрасной области и масс-спектр. Для достижения высокой точности необходимо, чтобы различие в физических свойствах, обусловленное наличием воды, было достаточно большим. [c.266]

Ректифицирующие колонки бывают обычно снабжены термометрами или другими приборами для измерения температуры [124], расположенными непосредственно над ректифицирующей частью, там, где поднимающийся пар по пути к конденсатору воздействует на измеряющий элемент. В правильно сконструированной колонке измеряемая температура является температурой равновесной смеси пара с жидкостью или весьма близка к ней. Если на колонке отгоняется достаточно чистое соединение, то отсчитанная температура представляет точку кипения этого соединения при данном давлении. Если же на колон-ке отгоняется смесь двух или большего числа соединений, то отсчитанная температура представляет температуру кипения смеси определенных соединений (азеотропные смеси, двойные или тройные по своему составу, ведут себя в этом отношении так же, как чистое соединение при данном давлении). Вышеприведенное утверждение будет правильным в том случае, если количество пара достаточно, чтобы компенсировать все теплопотери термометрического элемента через радиацию или теплопроводность и если пар не перегрет. Весьма малые теплопотери от элемента обеспечивают образование тонкого слоя конденсата, необходимого для того, чтобы установилось желаемое равновесие жидкости и пара, что требуется для правильного отсчета температуры. [c.232]

При анализе жидкостей, кипящих ниже 150°, применяют водяное охлаждение, для жидкостей, кипящих выше 150°, — воздушное. Для определения температурного интервала кипения применяют колбу и холодильник, изготовленные из термостойкого стекла. Для измерения температуры рекомендуется применять укороченный термометр с ценой деления не более 0,5°. [c.197]

Так, можно приобрести прибор для автоматического измерения температуры плавления твердых тел или точки кипения жидкостей. Для определения точки плавления оператор вводит капиллярные трубки, содержащие твердые образцы, в блок нагревателя прибора, который можно нагревать с различной скоростью. По одну сторону от капилляра расположен источник света по другую сторону располагается вакуумный фотоэлемент, настроенный таким образом, что цифровой прибор, регистрирующий температуру, останавливается при достижении заданной интенсивности света. Когда исследуемое вещество переходит из твердого состояния в жидкое, его оптические характеристики изменяются (резко возрастает прозрачность). Это изменение приводит к изменению сигна- [c.544]

Алюминийалкилы представляют собой бесцветные жидкости (точка кипения триметилалюминия 130°, триэтилалюминия 194°), воспламеняющиеся на воздухе и бурно разлагающиеся водой на гидроокись алюминия и соответствующий углеводород. Измерения температуры затвердевания, определения плотности пара и другие наблюдения показывают, что эти соединения как в растворенном состоянии вблизи температуры кипения, так и в парообразном существуют главным образом в димерной форме (АШз)2, так же как галогениды А1 и частично галогензамещенные алюминийалкилы. [c.400]

Для точного определения температуры кипения чистых компонентов или растворов необходимо прежде всего проводить опыт так, чтобы давление все время поддерживалось постоянным, поскольку температура кипения значительно меняется при изменении давления. Поэтому для обеспечения условия р = onst прибор обычно присоединяют к специальному устройству — ма-ностату. Однако соблюдение только условия р — onst еще не обеспечивает правильности измерения температуры кипения. Измерение температуры, строго отвечающей температуре сосуществования двух фаз, необходимо проводить на границе между паром и жидкостью. [c.330]

Как и эбулиометр Уошборна, эбулиометр Свентославского практически полностью исключает погрешность в измерении температуры кипения жидкости за счет ее перегрева. При определении температуры кипения чистых веществ точные результаты получаются при изменении пнтенсивностн кипения в широких пределах. Интенсивность кипения сравнительно мало влияет также па результаты измерения температур кипения смесей веществ с близкими температурами кипения (разность температур кипения до 50°). Если же температуры компонентов смеси сильно различаются (разность температур более 50" ), сказывается обусловленное кипением изменение состава жидкости, орошающей [c.46]

Определение температуры кипения расслаивающ ихся смесей оказывается более сложным, чем в случае гомогенных растворов. Из-за сущ ествования двух жидких слоев увеличивается возможность перегрева, особенно перегрева одного из слоев, нарушается равномерность кипения. В связи с этим для получения точных данных необходимо интенсивное перемешивание жидкости в эбу-лиометре. Свентославским были предложены специальные эбулиометры для измерения температуры кипения расслаивающихся систем [26]. Однако они сложны по конструкции и не универсальны. [c.105]

На рис. 245 показан дифференциальный эбуллиометр Свиетославского. Пар, получаемый в колбе 1 с помощью кольцевой газовой горелки, вместе с частичками перегретой жидкости поднимается вверх и достигает места измерения I, в котором укреплен термометр, погруженный в ртуть. Образующийся там конденсат стекает по стеклянной спиральной нити. Затем пар попадает через дефлегматор 2 в место измерения II и, наконец, в холодильник 3, который снабжен насадкой для дистилляции жидкости и вверху соединен с маностатом. На нижнем конце 3 находится приспособление для отбора дистиллята, благодаря чему осуществляется быстрое удаление присутствующих следов влаги. Для определения температуры кипения наблюдают зависимость температуры у мест измерения / и // от скорости капания, которая наблюдается в точках 4 и 5. [c.452]

В тех случаях, когда измеряемое по термограмме повышение температуры кипения жидкости, соответствующее середине отрезка 0102, составляет величину порядка 1—1,5°С, можно считать, что и после отгонки половины растворителя раствор остается разбавленным. Тогда определение величины АТсх сводится к непосредственному графическому ее измерению на тер-мограм1ме, чем мы и пользо1вались в приводимых ниже опытных определениях. [c.416]

Температура кипения и соответственно температура конденсация зависят от давления, под которым находится паровая фаза. В то время как для определения температуры плавления даже при точных измерениях не требуется учитывать влияние давления, величины температуры кипения всегда долл<ны сопровождаться сведениями о давлении, при котором производилось измерение этой температуры. Следовательно, фазовое равновесие жидкость — пар является бнварпантным н определяется в результате снятия кривой давления пара. Когда говорят просто о температуре кипения и соответственно температуре конденсации вещества, то под этим обычно подразумевают температуру равновесия фаз, которое устанавливается при атмосферном давлении, т. е. при 760 мм рт. ст. Поэтому в дальнейщем будут описаны лишь те методы, которые ррименяются для измерения температуры кипения при атмосферном давлении. [c.826]

Для определения температур кипения образцов е еще меньшей маееой (0,1—0,2 ем ) удобен колбочпый метод Смита и Мензиеа. На конце капиллярной трубки длиной 30—40 мм выдувают стеклянный шарик диаметром около 10 мм трубку изгибают, как показано на рис. 18. В шарик помещают около 0,1— см образца, прикрепляют к термометру и погружают в подходящую баню. Перед началом измерения определяют высоту А ежду открытым концом капилляра и уровнем жидкости в бане. [c.99]

Одним из наиболее легких и быстрых способов оценки степени чистоты может служить измерение показателя преломления. Краткое обсуждение теоретических и практических вопросов, связанных с определением показателя преломления, можно найти у Баузра и Фаянса [2025]. Если показатель преломления вещества известен с достаточной степенью точности, то вещество можно подвергать очистке до достижения истинного показателя преломления. Если же показатель преломления неизвестен или известен недостаточно точно, то вещество можно очищать только до достижения постоянного показателя преломления. Показатель преломления сам по себе не может служить достаточным критерием чистоты, однако в сочетании с плотностью и равновесной температурой кипения он вполне надежно характеризует чистоту жидкости. [c.257]

Для головки полной конденсации требуется лишь достаточное количество охлаждающей жидкости, чтобы сконденсировать весь пар, поступающий в головку. Избыток охлаждающей жидкости не приносит вреда и для лабораторных колонок не имеет какого-либо значения. Если отвод тепла охлаждающей жидкостью применяют для определения скорости кипения, то следует точно контролировать скорость ее течения во время проводимых измерений. Это требование относится также и к головкам частичной конденсации. При этом необходимо определять как скорость изменения температуры, так и скорость отбора дестиллята. [c.214]

Интересно отметить, что такой же порядок расхождений имеется и для парахоров смесей как узких, так и широких границ кипения. Для соответствующего сопоставления нами были использованы данные измерений поверхностного натяжения продуктов полукоксования прибалтийских сланцев, помещенные в табл. 136, и данные измерений поверхностного натяжения фракций смолы коксования углей, взятые из работы Белова. Были обработаны также данные Когермана и Кылла по определению поверхностного натяжения фракций смолы эстонских сланцев с вращающейся реторты Давидсона. Во взятых 143 случаях среднее расхождение между рассчитанными парахорами и найденными по диаграмме рис. 100 по удельным весам и температурам кипения было 1,6%. Таким образом, между парахорами и удельными весами и температурами кипения капельных жидкостей несомненно существует связь. Приведенные 143 примера показывают, что зависимость, выраженная 3/равнением (61), соблюдается довольно точно как для чистых веществ, так и для сложных смесей широких границ кипения и может быть использована для расчетов, где требуется знание величин парахоров или величин поверхностного натяжения жидких продуктов. [c.240]

Исторический обзор возникновения интереса к неводным растворителям, а следовательно, и к выяснению роли растворителя в природе растворов, дан в известных монографиях Вальдена 121 иЮ. И. Соловьева [3]. Еще в середине XVI в. Бойль заинтересовался способностью спирта растворять хлориды железа и меди. Позднее ряд химиков отмечает и использует растворяющую способность спирта. В 1796 г. русский химик Ловиц использует спирт для отделения хлоридов кальция и стронция от нерастворимого хлорида бария, как будто положив начало применению неводных растворителей в аналитических целях. В первой половине XIX в. подобные наблюдения и их практическое применение встречаются чаще, причем химики устанавливают случаи химического взаимодействия растворителя с растворенным веществом, показывая, что и в органических жидкостях могут образовываться сольваты (Грэхем, Дюма, Либих, Кульман). Основным свойством, которое при этом изучалось, была растворимость. В 80-х годах XIX в. Рауль, исследуя в целях определения молекулярных весов понижение температур замерзания и повышение температур кипения нри растворении, отмечает принципиальное сходство между водой и неводными средами. Но систематическое физико-химическое изучение неводных растворов наряду с водными начинается только в самом конце столетия, когда Каррара осуществляет измерение электропроводности растворов триэтилсульфония в ацетоне, метиловом, этиловом и бензиловом спиртах, а также ионизации различных кислот, оснований и солей в метиловом спирте. В этот же период М. С. Вревский проводит измерения теплоемкостей растворов хлорида кобальта в смесях воды и этилового спирта [4], а также давлений и состава паров над растворами десяти электролитов в смесях воды и метилового спирта [5]. Им впервые четко установлено явление высаливания спирта и определено как .. . следствие неравномерного взаимодействия соли с частицами растворителя . Несколько раньше на самый факт повышения общего давления пара при растворении хлорида натрия в смесях этанола и воды, на первый взгляд противоречащий закону Рауля, обратил внимание И. А. Каблуков [6]. Пожалуй, эти работы можно считать первыми, в которых подход к смешанным растворителям, к избирательной сольватации и к специфике гидратационной способности воды близок современному пониманию этих вопросов. Мы возвратимся к этому сопоставлению в гл. X. [c.24]

Необходимо отметить, что большинство измерений, использующих пробы, основывается на некоторых допущениях о физическом и химическом характере пробы. Так, концентрацию примеси в полупроводниках часто определяют по измерению электрофизических свойств, например эффекта Холла, на специально вырезанных образцах. При этом обычно полагают, что в такой пробе имеются только примеси одного знака и все они полностью ионизированы. Если в реальной пробе какое-либо из этих допущений не соблюдается (а проверить это очень сложно), то при измерениях возникает ошибка, вызванная неправильностью модели. Особенно велики сложности, когда результаты измерения, производимого на твердой пробе, зависят от характера распределения в ней состава. Заранее знать этот закон нельзя. Поэтому обычно предполагается, что состав пробы однороден. Это упрощение вносит определенный вклад в увеличение погрешности методики. Учесть эту погрешность трудно, поэтому о ней чаще всего забывают. Отбирая для анализа состава жидкости насыщенный пар, легко допустить ошибку, связанную с обогащением пара легкокипя-щими компонентами. Наоборот, жидкость, находящаяся в контакте с паром, будет обогащена компонентами, повышающими температуру кипения раствора. При анализе состава порошкового материала может оказаться, что вследствие транспортировки (в таре, на ленте транспортера и т. д.) в верхних слоях материала будут более мелкие фракции, а в нижних — более крупные. В процессе транспортировки часть материала может скомковаться (это [c.19]

Температура — интенсивное свойство системы, являющееся основным понятием термодинамики. Слово температура состоит из двух частей латинского глагола temperare (смягчать), обозначающего перевод чего-либо в более удобное, выгодное состояние путем смешивания с чем-либо еще, и суффикса -иге, выражающего результат действия, указанного глаголом. Это понятие обычно связывают с теплотой и холодом. Количественное определение температуры основано на измерении эффекта теплового воздействия на некоторую систему. Цельсий разработал шкалу температур на 100 одинаковых градусов, основанную на изменении объема жидкости в интервале температур между точкой замерзания воды (0° С) и точкой ее кипения (100° С). [c.20]

Эбуллиометрический метод. Этот метод широко используют для определения температурной зависимости давления пара [71, 72]. Первоначально он был разработан как метод точного измерения температуры кипения жидкости. Наибольший вклад в разработку и усовершенствование метода эбуллиометрии внес Свентославский [73]. Созданы дифференциальные эбуллиометры, позволяющие одновременно измерять температуру кипения и температуру конденсации, чтобы определить чистоту вещества и его молекулярную массу. [c.64]