گزارش کار دیاگرام فازی سیستمهای سه جزئی

دیاگرام فازی سیستمهای سه جزئی

کاربرد عملیات استخراج:
استفاده از عمل استخراج مایع بیشتر در مواقعی که این عمل تنها روش جداسازی است انجام می شود.

مقایسه عملیات استخراج با دیگر عملیات انتقال جرم:

در این حالت قیمت نسبی اهمیت پیدا می کند. در استخراج، محصول به صورت محلولی جدیدی است که اغلب توسط تقطیر یا تبخیر خالص می شود. برای مثال در تقطیر محلول رقیق اسید استیک، این اسید به سختی از آب جدا می شود.
ولی با استخراج توسط یک حلال مناسب و سپس توسط عمل تقطیر، به صورت نسبی جدا می شود. در مورد محلولهای رقیق وقتی آب باید در عمل تقطیر جدا شود، عمل استخراج اقتصادی تر است.

کاربرد عملیات استخراج در جداسازی هایی که توسط روشهای دیگر ممکن نیست:

در تقطیر وقتی که در اثر حرارت دو فاز مایع و بخار حاصل می شود، این دو فاز الزاما از مواد مشابهی ساخته شده اند و در نتیجه از نظر شیمیایی مشابه هستند. بنابراین جداسازی به علت اختلاف در فشار بخار مواد حاصل شده است. در استخراج مایع جزء اصلی دو فاز از نظر شیمیایی متفاوتند و این امر جداسازی به صورت شیمیایی را ممکن می سازد.

دیاگرام فازی سیستمهای سه جزئی

کاربرد عملیات استخراج:
استفاده از عمل استخراج مایع بیشتر در مواقعی که این عمل تنها روش جداسازی است انجام می شود.

مقایسه عملیات استخراج با دیگر عملیات انتقال جرم:

در این حالت قیمت نسبی اهمیت پیدا می کند. در استخراج، محصول به صورت محلولی جدیدی است که اغلب توسط تقطیر یا تبخیر خالص می شود. برای مثال در تقطیر محلول رقیق اسید استیک، این اسید به سختی از آب جدا می شود.
ولی با استخراج توسط یک حلال مناسب و سپس توسط عمل تقطیر، به صورت نسبی جدا می شود. در مورد محلولهای رقیق وقتی آب باید در عمل تقطیر جدا شود، عمل استخراج اقتصادی تر است.

کاربرد عملیات استخراج در جداسازی هایی که توسط روشهای دیگر ممکن نیست:

در تقطیر وقتی که در اثر حرارت دو فاز مایع و بخار حاصل می شود، این دو فاز الزاما از مواد مشابهی ساخته شده اند و در نتیجه از نظر شیمیایی مشابه هستند. بنابراین جداسازی به علت اختلاف در فشار بخار مواد حاصل شده است. در استخراج مایع جزء اصلی دو فاز از نظر شیمیایی متفاوتند و این امر جداسازی به صورت شیمیایی را ممکن می سازد.

شرح آزمایش:
وسایل و تجهیزات لازم:
1. قیف جدا کننده 2 عدد
2. پیپت حبابدار 10 میلی لیتری 1 عدد
3. ارلن مایر 100 میلی لیتری 1 عدد
4. بشر 100 میلی لیتری 2 عدد
5. بورت مخصوص کلروفرم
در این آزمایش سیستم سه جزئی آب و اسید استیک و کلروفرم مورد بررسی قرار می گیرد.
 این آزمایش از نوع سیستمهای سه جزئی متشکل از فازهای مایع است.
آب و کلروفرم درهم امتزاج ناپذیر هستند و هنگامی که این دو را باهم مخلوط می کنند به علت این امتزاج ناپذیری دو فاز متفاوت تشکیل می دهند. اگر چه این دو به مقدار بسیار جزئی در هم حل می گردند.
اسد استیک دارای ساختمان هیدروکربنی است که بعلت داشتن هیدروژن، توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی با آب و کلروفرم را دارد.
با افزودن اسید استیک به مخلوط این دو اسید میان دو فاز توزیع می گردد و با افزایش تدریجی اسید، اسید شروع به انحلال این دو در خود می کند و ترکیب فازها را تغییر می دهد تا آنکه مخلوط به یک فاز تبدیل می شود.
برای این آزمایش می بایست ابتدا دو ماده کلروفرم و آب را باید به هم اضافه کرد و سپس به مخلوط اسید استیک اضافه کرد تا محلول تک فاز بسازد. ولی ما در این آزمایش بعلت محدودیت مواد اولیه وهمچنین برای تشخیص بهتر نقطه تبدیل به محلول تک فاز ابتدا اسید استیک را به کلروفرم اضافه کرده و آب مقطر را بتدریج به محلول اضافه کرده تا محلول کدر بوجود آید که نشان می دهد که محلول به سیستم سه جزئی تبدیل شده است. شکل زیر شکل شماتیک این نمودار را می دهد.

این کار را چندین بار برای حجمهای مختلف اسید و کلروفرم تکرار کرده و هربار مقادیر آب اضافه شده را به آن یافته و برنمودار رسم کرده و نمودار سه جزئی این سه جزء ایجاد می گردد.
آزمایش از حجم cc 10 اسید و cc 2 کلروفرم آغاز می شود و تا حجم cc 1 اسید و cc 11 کلروفرم پایان می یابد و در هر مورد مقدار آب مصرفی را بدست آورد.
اضافه کردن اسید استیک به کلروفرم باید زیر هود صورت گیرد زیرا کلروفرم ماده بیهوش کننده ای است و تا اندازه ای نیز خطر ناک است و توسط بورت نیز آب به مخلوط این دو اضافه می گردد.
سپس مقادیر بدست آمده را توسط چگالی هر ماده به گرم تبدیل گردیده و با با جمع کردن جرمهای کل مقدار جرم کل را بدست آورده و با تقسیم جرم هر جزء به حجم کل کسر جرمی را یافته و نمودار را بصورت کسر جرمی کالیبره می کنیم. البته نمودار را برحسب کسرمولی نیز می توان کالیبره کرد ولی کسر جرمی معمولتر است.

مقادیر بدست آمده از این آزمایش در جدول زیر آمده اند.

حجم های مورد استفاده در هر آزمایش    Substance
1 cc    2 cc    4 cc    6 cc    8 cc    10 cc    CH3COOH
11 cc    10 cc    8 cc    6 cc    4 cc    2 cc    CHCl3
0. 7 cc    0. 9 cc    1. 2cc    2. 3 cc    4 cc    7 cc    H2O


محاسبات:
برای یافتن جرم هر جزء داشتن چگالی آن جزء الزامی است.
H2O  = 1 Kg/litρ
CH3COOH  = 1. 05 Kg/litρ
CHCl3  = 1. 47 Kg/litρ
با ضرب حجم هر جزء در چگالیش مقدار جرم آن یافته می شود.

                                                         
 H2O ×VH2O = m H2Oρ
7*1=7

       CH3COOH ×VCH3COOH = m CH3COOHOρ
10*1. 05=10. 5

                               CHCl3 ×VCHCl3= m CHCl3ρ
2*1. 47=2. 94

جرم کل را در مورد اول برابر مجموع کل جرمها است.

m total = 7 10. 5 2. 94=20. 44
و کسر جرمی هر جزء نیز محاسبه می گردد
CH3COOH: 10. 5 / 20. 44 = 0. 514
CHCl3: 2. 94 /20. 44=0. 144
H2O: 7/20. 44 = 0. 342

نتایج کل محاسبات در جدول زیر آمده است.

Exp 6    Exp 5    Exp 4    Exp 3    Exp 2    Exp 1    Substance
0. 7    0. 9    1. 2    2. 3    4    7    H2O (1)
1. 05    2. 1    4. 2    6. 3    8. 4    10. 5    CH3COOH (2)
16. 17    14. 7    11. 76    8. 82    5. 88    2. 94    CHCl3 (3)
17. 82    17. 7    17. 46    18. 92    20. 84    20. 44    Total - Wt
0. 039    0. 05    0. 07    0. 132    0. 218    0. 342    Wt% -1
0. 059    0. 119    0. 245    0. 362    0. 460    0. 514    Wt% -2
0. 902    0. 831    0. 685    0. 506    0. 322    0. 144    Wt% -3

 

آزمایش نشان می دهد که نتایج یافته شده چندان هم دور از نتایج واقعی یافته شده نیست وانحراف از حالت مطلوب بخاطر خطا در آزمایش است که این خطا ناشی از خطاهای آزمایشگر و خطاهای دستگاه است در هر آزمایش اندازه گیری حجم بطور دقیق ممکن نمی باشد و اگر آزمایشگر بطور عمود به درجه بندی ها نگاه نکند خواندن حجم خود می تواند بزرگترِن عامل خطا و دوری از حالت استاندارد شود.

منابع:
شیمی فیزیک / اتکینز – پی – دبلیو
شیمی فیزیک / آلبرتی
دستورکار آز – شیمی فیزیک

این متن ناقص است برای مشاهده متن کامل آن را دانلود نمایید.

در صورت خراب بودن لینک دانلود " در قسمت نظر دهید " به ما اطلاع دهید تا مشکل را رفع کنیم

حجم فایل : 50 کیلو بایت | فرمت فایل : Docx | زبان : فارسی

دانلود مستقیم | پسورد فایل : kimiagari.ir

استخدام مهندس شیمی در پتروشیمی - چهارشنبه نوزدهم مهر 1391
استخدام کارشناس شیمی کاربردی خانم - چهارشنبه نوزدهم مهر 1391
استخدام شرکت سرمایه‌گذاری صنایع شیمیایی ایران - چهارشنبه نوزدهم مهر 1391
استخدام یک شرکت معتبر تولیدی در زمینه محصولات پلیمری - چهارشنبه نوزدهم مهر 1391
استخدام در واحد رنگرزی و تولید پارچه - چهارشنبه نوزدهم مهر 1391
راه اندازی بخش کاریابی در سایت کیمیاگری - چهارشنبه نوزدهم مهر 1391
بسته آموزشی مبدل های حرارتی ( Heat Exchanger ) - سه شنبه هجدهم مهر 1391
نرم افزار رایگان شیمی 2 و آزمایشگاه - سه شنبه هجدهم مهر 1391
عرض پوزش به کاربران سایت - سه شنبه هجدهم مهر 1391
بیات شدن نان و راههای مهار آن - شنبه هشتم مهر 1391