Экспериментальная часть

Приборы и реактивы: пробирки с термометрами со шкалой 0-100⁰С и мешалками (6 шт.); химические стаканы на 1 дм³ для водяной бани и воздушной рубашки (2 шт.); электроплитка; системы из органических веществ А-В составов: 100% А, 80%А; 60%А; 40%А; 20%А, 100%В массой по 5 г (А – нафталин; В – фенол).

Порядок выполнения работы

Пробирки со смесями и чистыми компонентами поместить в водяную баню, нагретую до 80-100⁰С. После того, как содержимое пробирок расплавится, пробирки со смесью по очереди перенести в химический стакан (воздушную рубашку) и через каждые 30 с по секундомеру записывать показания термометра. Работу удобнее выполнять двоим: один следит за показаниями термометра, другой по секундомеру производит расчеты времени и записывает результаты. Измерения следует вести при непрерывном перемешивании охлаждаемого вещества, после появления первых кристаллов (отметить эту температуру) перемешивание прекратить.

Для чистых веществ наблюдение можно прекратить после температурной остановки (появления первых кристаллов); для смеси – вслед за отвердеванием эвтектики, произведя отчет температуры еще три-четыре раза. Результаты измерения температуры записывают в таблицу 1.

Таблица 1

Время, мин	Температура, 0С
	1	2	3	4	5	6
…

Обработка результатов эксперимента

1. На основании полученных данных построить на миллиметровой бумаге кривые охлаждения в координатах «Температура-время».

2. По кривым охлаждения построить диаграмму состояния в координатах «Температура - состав, мас.%». Для этого на координатную сетку нанести все температурные остановки и точки перегиба на кривых охлаждения в соответствии с составом сплавов и соединить их, как показано на рисунке 2.

3. Определить по диаграмме состояния температуру начала кристаллизации сплавов, содержащих: 10%, 30%, 50%, 70%, 90%А. Какова температура конца кристаллизации этих сплавов?

4. Определить состав расплава и кристаллов в точках 1, 2, 3 (по указанию преподавателя).

5. Определить по правилу рычага m_L / m_S в точке 1.

6. Рассчитать молярную энтальпию плавления компонентов:

,

где Т_А – температура начала кристаллизации сплава, в котором кристаллизуется компонент А,К; Т - температура кристаллизации чистого компонента А,К; R = 8,314 Дж/моль ^. К; N_A – мольная доля компонента А.

N_A = .

,

где Т_В – температура начала кристаллизации сплава, в котором кристаллизуется компонент В,К; Т - температура кристаллизации чистого компонента В,К; N_В – мольная доля компонента В:

N_B = .

7. Рассчитать активность компонента А для систем, содержащих 50%, 70%, 90%А:

ln α_A = ,

где - молярная энтальпия плавления компонента А, взятая из справочника, Дж/моль. Для нафталина = 18800 Дж/моль, для фенола = 11290 Дж,моль.

8. Рассчитать коэффициенты активности компонента А для систем, указанных в п.7:

, где N_A = .

9. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

, Дж/моль	, Дж/моль
		50%	70%	90%	50%	70%	90%

10. Сформулировать выводы и оформить отчет.