Изображенная на рис. 15 диаграмма характерна для смеси с минимумом температуры кипения. На рис. 16 показана изобарная диаграмма для случая, когда система имеет максимум температуры кипения.
Изображенная диаграмма позволяет производить некоторые расчеты в области ректификации бинарных систем. Особенно целесообразно применение ее вместе с тепловой диаграммой.
Тепловая диаграмма (рис. 17) строится в координатах энтальпия — состав. Линия пара на диаграмме I—Х дает энтальпию 1 кг пара в зависимости от его состава. Если найти на оси абсцисс точку al, которая соответствуют составу пара, равновесному жидкой фазе, заданной точкой а, то теплосодержание этого пара будет изображено на диаграмме точкой с1. Соединяя точки b и с1 получим линию, определяющую состав равновесных фаз, — конноду.
Построение таких линий по всему полю диаграммы облегчается, если использовать комбинированную I—X и t—X диаграмму. В этом случае (рис. 18) в верхней части графика строится I-X диаграмма, а в нижней t—X диаграмма. Для построения I—X диаграммы на оси ординат откладываются температуры. Масштаб концентраций для обеих диаграмм одинаков. Очевидно, в t—X диаграмме линии bс1 будет соответствовать изотерма, обозначенная на рис. 18 теми же буквами. Проведя ряд изотерм и перенося их на диаграмму I—X, получим сетку коннод. Комбинированная I—X диаграмма дает возможность наиболее полно охарактеризовать бинарную систему, если задано положение ее фигуративной точки.
Область на I—X диаграмме, лежащая между линиями пара и жидкости, является областью влажного пара; область над линией пара — областью перегретого пара; область ниже линии жидкости — областью жидкости, недогретой до температуры кипения.
 |
II. Цели работы
1. Закрепить теоретические знания по процессу перегонки жидкостей. Получить представление об основных видах перегонки.
2. Провести экспериментальное исследование процесса простой перегонки смеси этилового спирта с водой.
III. Приборы и материалы
1. Экспериментальная установка для перегонки жидкостей
2. Весы аналитические Mettler Toledo
3. Лабораторная посуда
4. Исследуемая смесь жидкостей
5. Набор ареометров
IV. Схема экспериментальной установки
 |
1 – Водяная баня
2 – Колба перегонная
3 – Насадка с одним шаром
4 – Ртутный термометр
5 – Холодильник
6 – Аллонж
7 – Цилиндр для сбора дистиллята
V. Порядок выполнения работы
1. Перед началом работы ознакомиться с инструкцией по охране труда при работе в химической лаборатории, расписаться в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте, изучить руководства по работе с экспериментальным оборудованием.
2. Включить вытяжную вентиляцию.
3. Подготовить смесь этилового спирта с водой определенной концентрации (по заданию преподавателя), для чего налить в мерный цилиндр небольшой объем этилового спирта. Поместить в цилиндр ареометр. По показаниям ареометра определить плотность жидкости и, пользуясь переводной таблицей (Приложение), найти процентное содержание этилового спирта в воде. Постепенно довести смесь дистиллированной водой до достижения плотности, соответствующей заданному процентному содержанию спирта в воде.
4. Заполнить перегонную колбу исследуемой смесью жидкостей (не более чем на 2/3 объема колбы).
5. Поместить в перегонную колбу несколько стеклянных осколков для более равномерного перемешивания жидкости в колбе.
6. Наполнить водяную баню водой и начать процесс перегонки, для чего включить электрическую плитку, приоткрыть кран для подачи проточной воды в рубашку холодильника.
7. Температура перегонки (отображается ртутным термометром) регулируется при помощи ручки электроплитки и должна составлять примерно 79 °С (температура кипения этилового спирта 78,39 °С) для наиболее полной отгонки этилового спирта из смеси. Скорость перегонки должна составлять не более 3 - 4 капель дистиллята в минуту. Процесс продолжается в течение 1,5 часов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.