Đang tải... (xem toàn văn)
1. MỤC ĐÍCH:Để kiểm chứng công thức lý thuyết và cân bằng vật liệu trong quá trìnhchưng đơn giản.2. LÝ THUYẾT:Các cấu tử của hỗn hợp lỏng thường có nhiệt độ sôi khác nhau ở cùng mộtáp suất bên ngoài, còn khi ở cùng một nhiệt độ sôi, chúng có các áp suất bênngoài khác nhau. Do vậy, trong quá trìh bay hơi của hỗn hợp lỏng, các cấutử của nó thể hiện khuynh hướng khác nhau khi chuyễn sang trạng thái hơi,tức là chúng có độ bay hơi khác nhau. Cấu tử có nhiệt độ sôi thấp nhất là cấutử dễ bay hơi nhất. Như vậy, khi hỗn hợp lỏng bay hơi, nồng độ của cấu tửcó nhiệt độ sôi thấp hơn ở trong pha hơi hình thành sẽ lớn hơn nồng độ củanó trong pha lỏng ban đầu (y > x). Điều đó cho phép tách hỗn hợp lỏng banđầu và thành phần cất thì giàu cấu tử dễ bay hơi hơn (do nhiệt độ sôi thấphơn phần cặn) và thành phần cặn còn lại trong nồi chưng giàu cấu tử ít bayhơi hơn (do nhiệt độ sôi cao hơn).Dựa vào điều kiện này , chúng ta cho bay hơi hỗn hợp ban đầu, và chongưng tụ hơi hình thành trong thiết bị chưng cất đơn giản.
Sinh viên : Nguyễn Mạnh Lớp : Hóa_K36 Nhóm :3 BÁO CÁO THỰC HÀNH MƠN HĨA KỸ THUẬT BÀI CHƯNG ĐƠN GIẢN HỖN HỢP LỎNG CẤU TỬ MỤC ĐÍCH: Để kiểm chứng cơng thức lý thuyết cân vật liệu trình chưng đơn giản LÝ THUYẾT: Các cấu tử hỗn hợp lỏng thường có nhiệt độ sơi khác áp suất bên ngồi, nhiệt độ sơi, chúng có áp suất bên ngồi khác Do vậy, trìh bay hỗn hợp lỏng, cấu tử thể khuynh hướng khác chuyễn sang trạng thái hơi, tức chúng có độ bay khác Cấu tử có nhiệt độ sơi thấp cấu tử dễ bay Như vậy, hỗn hợp lỏng bay hơi, nồng độ cấu tử có nhiệt độ sơi thấp pha hình thành lớn nồng độ pha lỏng ban đầu (y > x) Điều cho phép tách hỗn hợp lỏng ban đầu thành phần cất giàu cấu tử dễ bay (do nhiệt độ sôi thấp phần cặn) thành phần cặn lại nồi chưng giàu cấu tử bay (do nhiệt độ sôi cao hơn) Dựa vào điều kiện , cho bay hỗn hợp ban đầu, cho ngưng tụ hình thành thiết bị chưng cất đơn giản Nguyên tắc hoạt động thiết bị đơn giản: Cơng thức tính tốn q trình chưng cất đơn giản hỗn hợp hai cấu tử là: ln đó: F: Là lượng hỗn hợp ban đầu nồi chưng,đơn vị (mol) W: Là lượng hỗn hợp lại nồi chưng, đơn vị (mol) xF, xW thành phần cấu tử dễ bay hỗn hợp ban đầu phần cặn x,y thành phần cân lỏng/hơi hỗn hợp lỏng cần chưng (phần mol) Giá trị tích phân phương trình xác định đồ thị phương pháp tích phân số Hình vẽ giáo trình thầy biên soạn.(trang 18, chưng cất đơn giản hỗn hợp lỏng cấu tử) 3.DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ Như giáo trình thầy biên soạn (trang 19, Chưng đơn giản hỗn hợp lỏng hai cấu tử) HÓA CHẤT Acid acetic Acid oxalic NaOH Chỉ thị phenophtalein Nước cất TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Bước Pha 200 mL dung dịch acid axetic 40% từ acid đậm đặc Ta dùng phương pháp pha lỗng Ta có dung dịch acid axetic 40% Và xác định giá trị ban đầu dd acid axetic Vo, mo, xác định Co phương pháp chuẩn độ Acid-Bazo (Cho dung dịch acid bình tam giác với thể tích xác, cho vài giọt thị phenolphtalein vào bình (dung dịch có màu hồng), sau cho dd chuẩn biết trước nồng độ vào buret, từ buret ta cho dung dịch NaOH có nồng độ biết trước chảy từ từ đến dung dịch bình tam giác màu, đọc thể tích NaOH tiêu tốn, áp dụng định luật đương lượng ta suy Co = (VNaOH *CNaOH)/Vacid axetic Bước Cho hỗn hợp lỏng vào bình cất cất thu phần cất tích khoảng ½ thể tích hỗn hợp ban đầu thì: - Đo thể tích phần cất (V1) cân phần cất (m1) Và xác định nồng độ acid axetic C1 (mol/L) Lưu ý: Việc xác định C1 tiến hành tương tự xác định nồng độ Co ban đầu - Đo thể tích phần cặn (V3) cân phần cặn (m2) xác định nồng độ C2(mol/L) 5.KẾT QUẢ mo (gam) Vo mL Co (mol/L) m1 (gam) V1 mL C1 (mol/L) 148.9 150m L 3.25 54.32 54mL 2.7 m2 V2 (gam) mL C2 (mol/L) 89.77 91 BÁO CÁO KẾT QUẢ F W xF xW ln 3,25 2.7 2.05 1.51 0.19 0.3057 Thành phần cấu tử dễ bay hỗn hợp ban đầu xF = (n H2O ban đầu/ F) = (mo – Co *Vo*10-3*M acid axetic)/(M H2O*F) (148.94 – 3.25*150*10-3*60)/(18*3.25) = 2.05 Thành phần cấu tử dễ bay phần cặn xW = (n H2O lại/W) = (m2 – C2*V2*10-3*M acid axetic)/(M H2O*W) (89.77 – 3*91*10-3*60)/(18*2.7) = 1.51 Nhận xét: Qua tính tốn ta thấy thành phần cấu tử dễ bay hỗn hợp ban đầu 2.05 so với thành phần cấu tử dễ bay phần cặn 1.51 từ ta thấy xW chiếm thành phần không nhiều so với xF, điều cho thấy q trình chưng đơn hỗn hợp lỏng diễn chưa thành công thành phần cấu tử dễ bay dư phần cặn nhiều, nên trình tách thành phần cấu tử dễ bay chưa hoàn tồn , đồng nghĩa với phần lại phần cặn chứa nhiều cấu tử dễ bay hơn.Như nồng độ cấu tử có nhiệt độ sơi thấp pha hình thành khơng lớn so với thành phần hỗn hợp ban đầu ... thầy biên soạn.(trang 18, chưng cất đơn giản hỗn hợp lỏng cấu tử) 3.DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ Như giáo trình thầy biên soạn (trang 19, Chưng đơn giản hỗn hợp lỏng hai cấu tử) HÓA CHẤT Acid acetic Acid... xW ln 3 ,25 2. 7 2. 05 1.51 0.19 0.3057 Thành phần cấu tử dễ bay hỗn hợp ban đầu xF = (n H2O ban đầu/ F) = (mo – Co *Vo*10-3*M acid axetic)/(M H2O*F) (148.94 – 3 .25 *150*10-3*60)/(18*3 .25 ) = 2. 05 Thành... phần cấu tử dễ bay phần cặn xW = (n H2O lại/W) = (m2 – C2*V2*10-3*M acid axetic)/(M H2O*W) (89.77 – 3*91*10-3*60)/(18 *2. 7) = 1.51 Nhận xét: Qua tính tốn ta thấy thành phần cấu tử dễ bay hỗn hợp