Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Воронежский государственный университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Praktikum_po_termodinamike

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.03.2016

Размер:

774.83 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 97 8 9 > Следующая >>>

							61
	1. Стро мб е рг А .Г., Се мче нк о Д .П. Физиче ск аяхимия. М .: В ысшаяшк о ла.-
1999.- 496 с.
	2. Прак тик ум по физиче ск о й химии. // По д ре д. К удряшо ва И .В .- М						.: В ысшая
шк о ла. - 1986.- 495 с.
	3. Прак тиче ск ие раб о ты по физиче ск о й химии / По д ре д. К .П.М					ищ	е нк о и др.
-	Л .: Х имия, 1982.- С.75-96.
		Раб ота 3
	Т РЕ Х К ОМ ПОНЕ НТ НЫ Е СИ СТ Е М Ы				СОГРА НИ ЧЕ ННОЙ
	РА СТ В ОРИ М ОСТ ЬЮ		В Ж И Д К О		СОСТ ОЯ НИ И
	О Б Щ А Я Х А РА К ТЕРИСТИК А РА БО ТЫ
	Е сли изтрёх к о мпо не нто в два (В		и С) о граниче нно раство римы друг в друге ,
а	тре тий к о мпо не нт (А )	раство ряе тся в них не о граниче нно , то				приб авле ние
по сле дне го уве личивае т взаимную			раство римо сть пе рвых двух			к о мпо не нто в
впло тьдо о б разо ванияго мо ге нно й систе мы.
	Т ри ж идк о сти, слитые вме сте , при о граниче нно й раство римо сти мо гутдать
три о сно вных типа взаимно го распре де ле ниядруг в друге :
	1) ве щ е ства А ,В и Сдаю ттри пары частично сме шиваю щ ихсядруг с друго м
ж идк о сте й, то е стьни о дно не раство ряе тсяпо лно стью в друго м;
	2) изтрёх ве щ е ств име е м две частично раство римые пары (наприме р, A в В и
А в С), но е стьпара, по лно стью раство римаядруг в друге (В в С);
	3) три ве щ е ства (А , В	и С) даю твсе го о дну пару частично сме шиваю щ ихся
друг в друге ж идк о сте й		(наприме р,	А в В ),	а	пары А – С и В – С по лно стью
раство римы в лю б ых о тно ше ниях. Наиб о ле е				про стым для эк спе риме нтально го
иссле до ванияявляе тсятре тий случай.
	Д ля по стро е ния по лно й диаграммы со сто яния трёхк о мпо не нтно й систе мы

тре б уе тся че тыре хк о о рдинатная систе ма (давле ние P, те мпе ратура T, мо лярные до ли к о мпо не нто в хА и хВ ). Что б ы изо б разитьтрёхк о мпо не нтную систе му на пло ск о й диаграмме , не о б хо димо принять усло вия Р=const и T=const. Со став ж е

тро йно й систе мы на пло ск о сти	удо б но выраж ать тре уго льно й диаграммо й
Гиб б са-Ро зе б о ма (рис. 1).
В е ршины равно сто ро нне го	тре уго льник а со о тве тствую т чистым ве щ е ствам

А , В и С. Т о чк и на сто ро нах тре уго льник а о тве чаю тсо ставам двухк о мпо не нтных систе м А – В , А – С и В – С. К аж дая то чк а внутри тре уго льник а изо б раж ае тсо став тро йно й сме си.

Сущ е ствую тдва ме то да о пре де ле ниясо става трёхк о мпо не нтно й систе мы. По Гиб б су за 100% принимае тсявысо та правильно го тре уго льник а. При это м сумма длин пе рпе ндик уляро в, о пущ е нных из лю б о й то чк и внутри тре уго льник а на е го сто ро ны, е сть ве личина по сто янная и равна высо те это го тре уго льник а.

Про це нтно е со де рж ание к аж до го к о мпо не нта о пре де ляе тся рассто яние м о т то чк и, о траж аю щ е й со став систе мы (то чк и P на рис.1а), до сто ро ны тре уго льник а, про тиво ле ж ащ е й ве ршине , со о тве тствую щ е й чисто му к о мпо не нту.

	Рис. 1. Опре де ле ние		со става тро йно й сме си по диаграмме со сто яния: а)
ме то до м Гиб б са; б ) ме то до м Ро зе б о ма.
На рис. 1а о тре зо к РА / со о тве тствуе тпро це нтно му со де рж анию				к о мпо не нта
А , РВ	/		/
		– со де рж анию к о мпо не нта В , РС – со де рж анию к о мпо не нта С.
По ме то ду Ро зе б о ма			за 100% принимае тся длина сто ро ны	правильно го

тре уго льник а. Сумма о тре зк о в, про ве дённых паралле льно сто ро нам тре уго льник а

из то чк и P	(РА	+ РВ +	РС на		рис.1б ) равна	сто ро не	тре уго льник а. З де сь
со де рж ание	к о мпо не нта А		–	длина о тре зк а РА ′; со де рж ание В				– длина о тре зк а
РВ '; со де рж ание		к о мпо не нта		С –	длина о тре зк а	PC'. Об а	ме то да приво дят к
о динак о вым	ре зультатам,		так		к ак сто ро ны	и высо ты		равно сто ро нне го
тре уго льник а про по рцио нальны друг другу.
				П ОСТАНОВК А ЗАД АЧ И
В раб о те изучае тся явле ние					по лно й и частично й		раство римо сти тре х
ж идк о сте й друг в друге .
Раб о та со сто итизче тыре х этапо в:

1.Приго то вле ние двухк о мпо не нтных систе м А ЦЕ Т ОН– Т ОЛ УОЛ .

2.Т итро вание двухк о мпо не нтных систе м во до й.

3.Опре де ле ние со става тро йных систе м.

4. По стро е ние изо те рмы раство римо сти систе мы А ЦЕ Т ОН– Т ОЛ УОЛ – В ОД А .

М ЕТОД ИК А ВЫ П ОЛ НЕНИЯ Р АБОТЫ

Э тап1. Приго то вле ние двухк о мпо не нтных систе м А ЦЕ Т ОН– Т ОЛ УОЛ .


В	во сьми аб со лю тно		сухих к о лб о чк ах приго тавливаю т сме сь аце то на с
то луо ло м сле дую щ их со ставо в (о б .%): – 30:70, 45:55, 60:40, 70:30, 80:20, 85:15,
90:10,	95:5. К о личе ство аце то на и			то луо ла (в мл) в к аж до й к о лб о чк е сле дуе т
рассчитатьтак , что б ы суммарный				о б ъ ём со ставлял 5 мл. А це то н с то луо ло м
по лно стью раство ряю тсядруг в друге , раство ры до лж ны б ытьпро зрачными.
Э тап2. Т итро вание двухк о мпо не нтных систе м во до й.
По сле то го ,		к ак все	раство ры приго то вле ны, сме сь в к аж до й к о лб о чк е
по сле до вате льно		"титрую т" дистиллиро ванно й во до й до по явле ния мути, что

о значае тпе ре хо д к о граниче нно й раство римо сти. В не к о то рых случаях дляэто го

до стато чно о дно й-двух к апе льво ды.						По сле		к аж до й прилито й к апли к о лб о чк у
эне ргично по тряхиваю т.
При	про ве де нии		раб о ты не о б хо димо					стро го выпо лнять все		правила по
те хник е	б е зо пасно сти		при	раб о те с		о рганиче ск ими со е дине ниями. И спо льзуя
хло ро фо рм и че тырёххло ристый угле ро д, не о б хо димо раб о татьпо д тяго й.
		ОБОР У Д ОВАНИЕ, Р ЕАК ТИВЫ							И М АТЕР ИАЛ Ы
А це то н, то луо л, дистиллиро ванная во да, 8 к о ниче ск их к о лб о че к										на 25 и 50
мл, б ю ре тк а, пипе тк и			на 1	и 0,2 мл. В			данно й		раб о те в к аче стве	ве щ е ства А
выб ран аце то н, В		– то луо л,		С– во да. (А це то н мо ж е тб ытьзаме нён на этило вый
спирт, ук сусную		к исло ту, а то луо л –				на к сило л,			хло ро фо рм, че тырёххло ристый
угле ро д).
			ОБР АБОТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТОВ
Этап 3. О п ред елени е состава трой ных си стем.
З ная со став		исхо дно го		б инарно го			раство ра и к о личе ство до б авле нно го
тре тье го	к о мпо не нта, рассчитываю тпро це нтный со став тро йно й сме си в к аж до й
к о лб о чк е , о тве чаю щ ий по явле нию мути, по фо рмулам:
			CH2O (о б .%) =			VH2O (мл)			×100% ;
					5 + VH2O (мл)

			Cаце т.(о б .%) =			Vаце т. (мл)			×100% ;
						5 + VH2O (мл)

Cто л.(о б .%) = 100 - CН 2О - Cаце т. .

Ре зультаты расчёто в зано сятв таб лицу 1:

Таб ли ц а 1

Со ставы тро йных сме се й (начало рассло е ния)

А це то н (А )

Т о луо л (В )

В о да (С)

омер а

С,о б .

к о лб о ч

V, мл

С, о б .%

V, мл

С,о б .%

V, мл

е к

. . .

Этап

4. П остроени е

и зотермы раствори мости

си стемы

А Ц Е ТО Н–

ТО Л У О Л –В О Д А .

Нано сят на тре уго льную

диаграмму со ставы тро йных сме се й,

о тве чаю щ их

началу рассло е ния.

К аж дую

то чк у линии А В , со о тве тствую щ

ую

сме си А и В

различно го

со става,

со е диняю т с ве ршино й

тре уго льник а С.

На

этих линиях

о тк ладываю т о б ъ ёмные про це нты H2O. На линии А В к о личе ство

С(H2O) равно

0%, и к аж дая сле дую щ ая го ризо нтальная линия над сто ро но й А В

со о тве тствуе т

приро сту H2O на 5% (см. рис.1). Со е динив

то чк и на

график е ,

выче рчиваю т

изо те рму раство римо сти систе мы А ЦЕ Т ОН-Т ОЛ УОЛ -В ОД А

при

те мпе ратуре

о пыта, анализирую т е ё фо рму.

Опыт мо ж но

по вто ритьпри ино й те мпе ратуре ,

про сле див за изме не ние м взаимно й раство римо сти.

Фо рмулируявыво ды к раб о те , не о б хо димо о тве титьна сле дую щ ие во про сы: 1. Ук аж ите о б ластьпо лно й взаимно й раство римо сти трёх к о мпо не нто в друг

в друге .

2. Что пре дставляе т со б о й о б ластьдиаграммы, ле ж ащ ая в право й части тре уго льник а и о граниче ннаялиние й, о б разо ванно й то чк ами, со о тве тствую щ ими

ко нце нтрациям начала по явле ниямути?

3.Симме трична ли фо рма по луче нно й изо те рмы раство римо сти? Благо даря че му о на мо ж е тб ытьне симме трично й?

	Л ИТЕР АТУ Р А
1.	Физиче ск ая химия. В 2 к н. К н. 1. Стро е ние	ве щ е ства. Т е рмо динамик а. /
По д ре д. К .С. К расно ва. – М .: В ысш. шк ., 2001. – С.482– 491.
2.	Прак тик ум по физиче ск о й химии / По д	ре д. И .В . К удряшо ва. –
М .:В ысш.шк ., 1986. – С.207– 212, 219– 223.

РА ЗД Е Л V

			65
Г Е ТЕ РО Г Е ННЫ Е РА В НО В Е С И Я С У ЧА С ТИ Е М			ТВ Е РД О Й ФА ЗЫ .
КРИ С ТА Л Л И ЗА Ц И Я И З РА С ТВ О РО В
Одно й из задач те рмо динамик и являе тся о писание		фазо вых равно ве сий и
сво йств о тде льных фаз. Д ля о б щ е го числа фаз лю б о й		систе мы не сущ е ствуе т
к ак их-либ о о граниче ний. Однак о при	равно ве сии число		со сущ е ствую щ их фаз
о пре де ляе тся правило м фаз Гиб б са.	Оно являе тся сле дствие м сущ е ство вания

систе мы уравне ний, о дно значно о писываю щ их равно ве сие мно го фазно й систе мы.

Со гласно правилу фазГиб б са:

f = К + 2 – n,

(1)

где f - число сте пе не й сво б о ды (вариантно сть) систе мы,

К – число к о мпо не нто в, n

- число фаз.

В это м уравне нии име е тсяК +2 пе ре ме нных - это к о нце нтрации к о мпо не нто в,

давле ние и те мпе ратура.

И з правила фаз выте к ае т, что , наприме р, в б инарно й систе ме

мак симально е

число

о дно вре ме нно

со сущ е ствую щ их фаз равно

че тыре м (наприме р, газо вая

фаза,

тве рдая и ж идк ая). Е сли рассматриваю тся то льк о

к о нде нсиро ванные

фазы

(наприме р,

при по стро е нии

диаграмм плавк о сти),

со б стве нно е

давле ние

пара

считае тся малым, а вне шне е

–

насто льк о

б о льшим, что даж е

е го

изме не ние не

влияе т на

те мпе ратуры фазо вых пре вращ е ний.

По это му

в так их

случаях

учитывае тсялишьо дин вне шний параме тр -

те мпе ратура, и правило фаз Гиб б са

прио б ре тае тфо рму:

f = К + 1 – n.

(2)

Раб ота 1

Д И А Г РА М М Ы С О С ТО ЯНИ Я Д В У ХКО М П О НЕ НТНЫ Х С И С ТЕ М

ОБЩ АЯ ХАР АК ТЕР ИСТИК А Р АБОТЫ

К аж дая фаза

двухк о мпо не нтно й

систе мы

мо ж е т

б ыть по лно стью

о харак те ризо вана задание м

тре х

пе ре ме нных: те мпе ратуры

Т ,

давле ния Р и

мо лярно й до ли о дно го из к о мпо не нто в –

Х .

Графиче ск о е изо б раж е ние

функ ции

f(Р,Т ,Х ) в тре хме рно й систе ме

к о о рдинат дае т во змо ж но стьпо стро итьпо лную

диаграмму

со сто яния данно й

систе мы.

Однак о

е сли

систе ма

являе тся

к о нде нсиро ванно й,

не б о льшие

изме не ния

давле ния мало

ск азываю тся на

равно ве сии, по это му при иссле до вании так их систе м при атмо сфе рно м давле нии о б ычно принимаю т, что Р = сonst. Число пе ре ме нных уме ньшае тся до двух. З ависимо стьме ж ду ними изо б раж ае тсяна пло ск о сти в к о о рдинатах Т – Х и так ж е

пре дставляе т	диаграмму со сто яния (диаграмма плавк о сти). Фак тиче ск и о на
пре дставляе т	со б о й се че ние о б ъ е мно й диаграммы со сто яния пло ск о стью ,

пе рпе ндик улярно й о си давле ния. К двуме рно й Т ,Х – диаграмме со сто янияправило фазГиб б са приме няю тв фо рме (2).

					66
Д иаграммы	плавк о сти	стро ят, е сли это во змо ж но ,		во все м	инте рвале
к о нце нтраций.	При это м	инте рвал те мпе ратур,	в	к о то ро м	про во дится
иссле до вание , выб ирае тся так им, что б ы на диаграмме			о к азалисьо траж е ны к ак

равно ве сияж идк их фазс ж идк ими и тве рдыми, так и равно ве сияме ж ду тве рдыми фазами. Однак о в ряде случае в приго то витьсме сьиз двух ж идк их к о мпо не нто в не льзя. Приме ро м мо гутслуж итьдвухк о мпо не нтные систе мы типа "со ль– во да", дляк о то рых равно ве сие “ж идк аясо ль” Н2О(ж .) физиче ск и не ре ализуе мо . В это м случае рассматривае тся лишьчастьдиаграммы плавк о сти, о тно сящ аяся к о б ласти малых к о нце нтраций со ли. Т ак ая диаграмма со сто яния называе тся диаграммо й раство римо сти со ли. В к аче стве про сте йше й рассмо трим диаграмму раство римо сти NH4Cl в во де (рис.1).

К риваяраство римо сти со сто итиз двух ве тве й – А Е и Е В . На ве тви А Е ле д нахо дитсяв равно ве сии с раство ро м, это линияк ристаллизации льда. На ве тви Е В

к ристалличе ск ая со ль нахо	дится в равно ве сии с раство ро м, это	к ривая
раство римо сти со ли. Т о чк а Е	пе ре се че ниялинии к ристаллизации льда и к риво й
раство римо сти со ли – эвте к тиче ск аяили к рио гидратная. Сме сь, о тве чаю щ		ая

t, oC40			B
30
20
10	A
0	A
0
-10		E
-20
-30
0	10	20	30
	X(NH4Cl), масс.%

Рис. 1. Д иаграмма раство римо сти

NH4Cl в во де .

со ставу это й то чк и, называе тсяк рио гидратно й и пре дставляе тсо б о й то нк ую сме сьльда и к ристаллик о в со ли. По правилу фаз(2) длято чк и Е число сте пе не й

сво б о ды равно нулю . В это й то чк е со сущ	е ствую ттри фазы: к ристаллы со ли,
к ристаллы льда и ж	идк ий раство р.


В	случаях, к о гда со ль с во до й	о б разуе т к ристалло гидраты,		диаграмма
раство римо сти со ли б уде т име тьб о ле е		сло ж ный вид: на линии раство римо сти
со ли	по явятся то чк и пе ре гиб а и мак симумы. В зависимо сти		о т приро ды со ли
те мпе ратура к рио гидратно й то чк и б уде тразлично й (таб л.1).
Т е о ре тиче ск ие диаграммы плавк о сти (и раство римо сти)			мо ж но	по стро ить,
испо льзуяусло вияраве нства химиче ск их по те нциало в раство ре нно го				ве щ е ства в

насыщ е нно м раство ре (mнас. ) и в со б стве нно й тве рдо й фазе (mт. ). При это м, е сли х,

а и Нраств – мо льная до ля,	ак тивно сть и				парциальная мо лярная те пло та
раство ре нияданно го ве щ е ства, то				Hраств
æ dlnx ö			=		×	lnx	.	(3)
ç		÷
				RT2		lna
è	dT øP,нас.

В приб лиж е нии иде ально го раство ра, к о гда а ≈ х, а

Нраств ≈

Н пл, выраж е ние (3)

для i-го

к о мпо не нта

двухк о мпо не нтно й

систе мы

А – В

по сле

инте гриро вания

принимае твид уравне нияШ ре де ра:

DHi,пл.

lnxi

= -

×ç

÷, (i = A,B) .

(4)

ç T

i,пл. ø

Таблица 1

Ха р а к т ер и ст и к и к р и оги др а т ны х см есей вси ст ема х соль - вода

Со ль

Т е мпе ратура к рио гидратно й

Со де рж ание б е зво дно й со ли

то чк и, К

(масс.%)

Na2SO4

271,8

3,85

K2SO4

271,4

6,5

KNO3

271,1

10,9

MgSO4

269,1

23,4

KCl

269,1

19,8

NH4Сl

257,0

19,4

NaNO3

254,5

36,9

NaCl

251,8

22,42

ZnCl2

211,0

51,0

Оно о писывае т линии лик видуса

для к аж до го

из к о мпо не нто в на диаграмме

со сто янияи мо ж е тб ытьпре дставле но в б о ле е удо б но й длярасче то в фо рме :

Ti =

Ti,пл.

, (i = A, B) .

(5)

RTi,пл.

1−

lnxi

Hi,пл.

Д ля эк спе риме нтально го

по стро е ния диаграмм плавк о сти и раство римо сти

о б ычно

по льзую тся по лите рмиче ск им и

изо те рмиче ск им

ме то до м. Осно вно й

принцип

по лите рмиче ск о го

ме то да

зак лю чае тся

в то м,

что

иссле до вание

про во дится при

о пре де ле нно й, заданно й

к о нце нтрации

иссле дуе мо го раство ра,

те мпе ратура

ж е

все

вре мя изме няе тся.

Устано вле ние

равно ве сия визуально

о пре де ляе тся в

мо ме нт по явле ния пе рвых к ристалло в

(при о хлаж де нии) или

исче зно ве ние м

по сле дних

(при

нагре вании).

Разница

те мпе ратур

ме ж ду

по явле ние м и исче зно ве ние м к ристалло в о б ычно

к о ле б ле тсяв пре де лах ±0,2– 0,5

К . По это му

о пре де ляю т или те мпе ратуру

по явле ния к ристалло в, или

ж е их

исче зно ве ния. Не к о то рые

затрудне ния

раб о те

по лите рмиче ск им ме то до м

во зник аю т с

раство рами

или расплавами,

сущ е ствую щ ими в ме тастаб ильно м

равно ве сии. В

это м случае в испо льзуе мый раство р сле дуе твно сить"затравк у".

И зо те рмиче ск им ме то до м изучаю тустано вле ние равно ве сияме ж ду тве рдо й со лью и раство ро м при по сто янно й те мпе ратуре . Д ляэто го иссле дуе мый раство р

по ме щ аю т в те рмо стат и со де рж ат там	до те х по р, по к а	систе матиче ск ими
анализами сре ды не б уде тк о нстатиро вано	до стиж е ния со сто яния равно ве сия. В
это м случае мо ж но то чно изучитьизме не нияк ак в ж идк о й, так		и в тве рдо й фазах.
Д ля изо те рмиче ск о го ме то да харак те рна	длите льно сть раб о ты и, во мно гих
случаях, сло ж но стьк о личе стве нно го анализа.

							68
Раб о та со сто итиздвух заданий и вк лю чае тпо стро е ние диаграмм со сто яния
о б о их типо в, либ о о дно го изних (по ук азанию пре по давате ля).
Зад ани е 1. П О С ТРО Е НИ Е Д И А Г РА М М Ы			П Л А В КО С ТИ Л Е Г КО П Л А В КО Й
		С И С ТЕ М	Ы
	П ОСТАНОВК А ЗАД АЧ И
Раб о та со сто итизче тыре х этапо в:
1. Опре де ле ние	те мпе ратуры	к ристаллизации		систе мы	на	о сно ве	пе рво го
к о мпо не нта.
2. Опре де ле ние	те мпе ратуры	к ристаллизации		систе мы	на	о сно ве	вто ро го

ко мпо не нта.

3.По стро е ние эк спе риме нтально й диаграммы плавк о сти.

4.Т е о ре тиче ск ий расче тдиаграммы плавк о сти.

		Таб ли ца 2
Х арак те ристик и к о мпо не нто в ле гк о плавк их систе м
К о мпо не нт		Фо рмула	Т пл,°С	Н пл, к Д ж /мо ль
А зуле н		С10Н 8	99-100.5	–
Бе нзо йнаяк -та		С6Н5СООН	122,4	17,32
Бе нзо тио фе н		С8Н6S	32	–
α - Бе нзо фе но н		(СН6 5)2СО	41,8	17,94
β - Бе нзо фе но н		(СО ) СО	26,0	17,94
β - Бе нзо фе но н		6 5 2
Д ифе нил		(C6H5)2	71,0	19,61
Д ифе ниламин		(C6H5)2NН	54-55	17,88
δ - К амфо ра		C10H16O	178,5	–
ε - К апро лак там		C6H11NO	69	–
Нафталин		C10H8	80,3	18,8
α - Нафтиламин		C10H7NH2	50,0	93,57
o - Нитро анилин		NO2C6H4NH2	74-76	16,11
o - Нитро анилин		CnH2n+2	–	–
Парафин


		М ЕТОД ИК А ВЫ П ОЛ НЕНИЯ Р АБОТЫ
По ук азанию	пре по давате ля выб ирае тся двухк о мпо не нтная систе ма из

со е дине ний, пре дставле нных в таб лице 2. Наприме р, выб рана систе ма нафталин –

дифе нил.
Э тап	1. Опре де ле ние те мпе ратуры			к ристаллизации систе м на о сно ве
нафталина.
Отве шиваю тна аналитиче ск их ве сах 10 г нафталина, по ме щ аю тв широ к ую
про б ирк у,	зак рытую	про б к о й,	в к о то рую	вставле ны ртутный		те рмо ме тр	и
ме шалк а	(см. рис.	1, раб о та	“ФЕ НОЛ – В ОД А ” ).		Про б ирк у	по груж аю т	в
те рмо сто йк ий стак ан с во до й и,			нагре вая во ду, ж дут,		по к а не расплавится ве сь

нафталин. Фик сирую т те мпе ратуру е го плавле ния (Т пл). Снимаю т стак ан с про б ирк о й с плитк и и ставятв е мк о стьс хо ло дно й во до й. Расплав пе ре ме шиваю т ме шалк о й и о тме чаю т те мпе ратуру начала к ристаллизации (Т к р). В о изб е ж ание сильно го пе ре о хлаж де ниясле дуе тпе ре ме шиватьж идк ий расплав до те х по р, по к а

не начне тся к ристаллизация,	по сле че го	пе ре ме шивание	пре к ращ аю т. Е сли
про до лж ить пе ре ме шивание	во вре мя	к ристаллизации,	то выде ляю щ ие ся

к ристаллы вме сте с захваче нным раство ро м размазываю тсяпо сте нк ам про б ирк и, и шарик те рмо ме тра мо ж е т о к азаться в во здушно м "ме шк е ", что приве де т к не правильным е го по к азаниям. Опыт про ве де н правильно , е сли разница ме ж ду

Т пл и Т к р не пре вышае т0,5о .

Расплавляю т нафталин и по вто ряю т изме ре ния те мпе ратуры не ск о льк о раз (не ме не е тре х). И звле к аю т из про б ирк и те рмо ме тр и до б авляю т к нафталину так о е к о личе ство дифе нила, что б ы по лучилсяе го 50%-ный раство р. Не о б хо димо е к о личе ство дифе нила о пре де ляю тизсо о тно ше ния:

mдиф.,г =

mнафт. ×wдиф.(%)

10 г ×wдиф.(%)

100 - w

(%)

100 - w

(%)

диф.

Со тме че нными выше пре до сто ро ж но стями нахо дятсре дню ю те мпе ратуру

к ристаллизации сме си данно го со става.

Рассчитываю т наве ск и

дифе нила,

не о б хо димые для по луче ния расплава,

со де рж ащ е го

ω = 10, 20, 30, 40, 50 масс.% дифе нила, и

по вто ряю т ве сьцик л

изме ре ний,

до б авляя к аж дый

раз нуж но е

к о личе ство

дифе нила

уж е

име ю щ е мусяв расплаве о тпре дыдущ е го о пыта.

Э тап 2.

Опре де ле ние

те мпе ратуры к ристаллизации

систе м на

о сно ве

дифе нила.

А нало гичным о б разо м (см. Э тап 1) о пре де ляю тте мпе ратуру к ристаллизации

чисто го дифе нила и расплаво в на е го

о сно ве ,

со де рж ащ их 5, 10, 20,

и 40

масс.% нафталина. Стро ятдиаграмму плавк о сти, приме рно о це ниваю тпо ло ж е ние

эвте к тиче ск о й то чк и. В о тде льно м эк спе риме нте		про во дят цик л изме ре ний с
со ставо м, о тличаю щ	имся о т эвте к тиче ск о го на	2– 3 масс.%, что	по зво ляе т
уто чнитьвид диаграммы плавк о сти в е е наиб о ле е харак те рно й о б ласти.
Ре к о ме ндуе мые	со е дине ния о б ладаю т, к ак	правило , высо к им	давле ние м

сильно пахучих паро в, по это му все раб о ты не о б хо димо ве сти в вытяж но м шк афу.

ОБОР У Д ОВАНИЕ, Р ЕАК ТИВЫ И М АТЕР ИАЛ Ы

Ртутный те рмо ме тр на 100 (150°С), широ к аясте к ляннаяпро б ирк а с про б к о й, ме шалк а, во дяная(масляная, пе счаная) б аня, не о б хо димые ре аге нты.

ОБР АБОТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТОВ

	70
Этап 3. П остроени е эк сп ери ментальной д и аграммы п лавк ости .
Рассчитываю т мо льные до ли (х)	к о мпо не нто в в приме няе мых сме сях (за
иск лю че ние м систе м с парафино м),	по стро ить Т ,х-диаграммы плавк о сти по

сре дним значе ниям те мпе ратур к ристаллизации. Д ляк аж до го изуче нно го со става


нахо дят диспе рсию			сре дне й те мпе ратуры		S2(T)		и о пре де ляю т до ве рите льный
инте рвал,	испо льзуя к рите рий			Стью де нта	при		наде ж но сти	95%. Нано сят на
график "к о ридо р о шиб о к " (см. Прило ж е ние ).
Этап 4. Теорети ч еск и й расч ет д и аграммы п лавк ости .
Рассчитываю т,			испо льзуя	уравне ние	(5),		те мпе ратуры к ристаллизации
к аж до го	из	к о мпо не нто в в		расплавах	все х		изуче нных	со ставо в,	стро ят
те о ре тиче ск ую		Т ,х-зависимо сть. В ычисляю тпараме тры эвте к тик и, со по ставляю т
их с эк спе риме нто м. По дставляя в (5) вме сто						хi	значе ния ак тивно сти а i=хi×gi,			и
испо льзуя эк спе риме нтальные				значе ния	Т i,	нахо дят с по мо щ ью			Э В М	и

про граммы "PLOTTER" значе ния рацио нальных к о эффицие нто в ак тивно сти gi и их к о нце нтрацио нные зависимо сти. В ыче рчиваю тграфик и зависимо сте й g – x и a

– x дляо б о их к о мпо не нто в систе мы.

Фо рмулируявыво ды к раб о те , не о б хо димо о тве титьна сле дую щ ие во про сы:

1.	По че му с ро сто м со де рж анияк о мпо не нта в сме си те мпе ратура е е
к ристаллизации сниж ае тся?
2.	К ак о в харак те р о тк ло не ний о тзак о на Рауляв расплаве выб ранных
к о мпо не нто в?
3.	По че му эвте к тиче ск о е со сто яние систе мы мо но вариантно ?
4. К ак ие нуж ны до по лните льные данные о к о мпо не нтах изуче нно й систе мы,
что б ы спро гно зиро ватьизме не ние фо рмы Т ,х-диаграммы с ро сто м давле ния?
Л ИТЕР АТУ Р А
1.	Физиче ск ая химия. В 2 к н. К н. 1. Стро е ние ве щ е ства. Т е рмо динамик а. /
По д ре д. К .С. К расно ва. – М .: В ысш. шк ., 2001. – С.457– 476.
2.	Прак тик ум по физиче ск о й химии / По д ре д. И .В .К удряшо ва. –

М .:В ысш.шк ., 1986. – С.223– 244.

З адание 2. ПОСТ РОЕ НИ Е Д И А ГРА М М Ы РА СТ В ОРИ М ОСТ И СИ СТ Е М Ы Na2SO4-H2O

П ОСТАНОВК А ЗАД АЧ И

Раб о та со сто итизче тыре х этапо в:

1.	К	рио ск о пиче ск о е	о пре де ле ние те мпе ратуры к ристаллизации во ды.
2. К		рио ск о пиче ск о е	о пре де ле ние те мпе ратуры к ристаллизации раство ро в

со ли.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 97 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
21.05.20152.67 Mб68posobie.pdf
#
19.03.201626.68 Mб9posobie_quot_Dvory_i_zelenye_zony_Izhevska.pdf
#
19.03.2016283.14 Кб129posobie_ZOZH.doc
#
19.03.201614.5 Mб20Prakticheskoe rukovodstvo po SQL.pdf
#
19.03.2016310.78 Кб44Praktikum_finansovoe_pravo.doc
#
19.03.2016774.83 Кб5Praktikum_po_termodinamike.pdf
#
21.05.2015674.82 Кб56Prak_alg.pdf
#
21.05.20152.07 Mб10pravo_krat_kurs_lektsy.pdf
#
20.05.201541.98 Кб52PRESENTATIONS Useful_Phrases_and_Vocabulary.doc
#
19.03.2016660.5 Кб15Prez_Lazko.pdf
#
20.05.2015704 Кб41Primer_proekta_burenie (2).doc