Ćwiczenie 5: Wyznaczanie krzywych równowagowych ciecz-para w układach dwuskładnikowych o całkowitej mieszalności metodą destylacyjną (Destylacja)
NAJWAŻNIEJSZE ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM
prawo Daltona
Pojęcie ułamka molowego: definicja, obliczanie ułamka molowego roztworu o znanym składzie, obliczanie składu roztworu o zadanym ułamku molowym, wzajemna zależność ułamków molowych składników w układzie dwuskładnikowym.
Prawo Raoulta: wyprowadzenie, ilustracja graficzna (wykres p=f(x) dla substancji mniej lub bardziej lotnej), znaczenie symboli.
Odstępstwa od prawa Raoulta: Prawo Henrego, zakresy stosowalności obu praw.
Destylacja w układzie zamkniętym w warunkach izotermicznych i izobarycznych: rysowanie wykresów i interpretacja wykresów p=f(x) i T=f(x) dla substancji mniej lub bardziej lotnej.
Destylacja prosta: zasada i ilustracja graficzna na wykresach p=f(x) i T=f(x) dla substancji mniej lub bardziej lotnej, określanie zmian zachodzących w czasie trwania destylacji w składzie destylatu i cieczy w kotle.
Destylacja frakcjonowana: zasada i ilustracja graficzna na wykresach p=f(x) i T=f(x) dla substancji mniej lub bardziej lotnej, określanie składu produktu (destylatu) i pozostałości (cieczy wyczerpanej).
Azeotropy dodatnie i ujemne: jaki to rodzaj odstępstw od prawa Raoulta, kiedy mamy z nim do czynienia, wykresy obrazujące proces destylacji w układzie zamkniętym w warunkach izotermicznych i izobarycznych oraz przebieg destylacji prostej i frakcjonowanej na wykresach p=f(x) i T=f(x) dla substancji mniej lub bardziej lotnej, określanie zmian zachodzących w czasie trwania destylacji prostej w składzie destylatu i cieczy w kotle, określanie składu produktu (destylatu) i pozostałości (cieczy wyczerpanej), pojęcie punktu azeotropowego, metody rozdziału mieszanin azeotropowych (np. etanol-woda).
Destylacja z parą wodną: zasada (temperatura wrzenia), zastosowanie, budowa zestawu.
PRZEBIEG ĆWICZENIA
SPRAWOZDANIE
składa się z następujących części:
CEL ĆWICZENIA Chyba nie trzeba wiele wyjaśniać. Proszę tylko nie mylić z opisem ćwiczenia i nie przesadzać :-)
OPIS POMIARÓW czyli zestawienie wykonanych czynności uwzględniające parametry pomiarów czyli: stężenia użytych roztworów, temperaturę pomiaru itp.. Oczywiście nie podajemy szczegółów sporządzania roztworów (pobrano pipetą X ml związku A i Y ml wody ...) itp. W zamian za to skrótowo, w punktach i w odpowiedniej kolejności podajemy wszystkie znaczące czynności.
OPRACOWANIE WYNIKÓW Powinno zawierać:
zestawienie wyników:
wartości współczynników refrakcji dla cieczy i skroplonej pary oraz współczynniki refrakcji i temperatury wrzenia dla wszystkich badanych mieszanin (wraz z informacją o sposobie ich przygotowania/składzie),
wartość ciśnienia atmosferycznego w dniu pomiaru;
zestawienie obliczonych wartości:
temperatury wrzenia czystych składników mieszaniny (w oparciu o tabelę z poradnika fizykochemicznego do pobrania tutaj)
składy cieczy wyczerpanej, pary (destylatu) i cieczy wrzącej (mieszaniny poddawanej destylacji) wyrażone ułamkiem molowym toluenu odczytane z krzywej kalibracyjnej dołączonej do instrukcji (do pobrania tutaj);
teoretyczny skład pary wyrażony ułamkiem molowym toluenu obliczony z prawa Raoulta i Daltona w oparciu o wartości prężności pary nasyconej toluenu odczytane z dołączonego do instrukcji wykresu (do pobranie tutaj) - TYLKO jeśli prowadzący tego wymaga;
składy początkowe mieszanin poddawanych destylacji (na podstawie składu wcześniejszej mieszaniny i ilości dodanego toluenu) - TYLKO jeśli prowadzący tego wymaga
wykres: Twrzenia=f(ułamek molowy toluenu) zawierający punkty odpowiadające zmierzonemu składowi cieczy wyczerpanej, pary (destylatu), cieczy wrzącej (mieszaniny poddawanej destylacji)
oraz - co jest bardzo ważne - komentarze i opisy do zamieszczanych tabel, równań i wykresów
Najczęstsze błędy to brak komentarzy do kolejnych kroków opracowania wyników, tytułów wykresów, jednostek.
PODSUMOWANIE lub WNIOSKI
Czyli komentarz do obliczonych wartości, omówienie błędów, wysnute wnioski...
Najczęstsze błędy to wysnuwanie bardzo daleko idących wniosków nie popartych pomiarami.