Прилад для дослідження фазової рівноваги в системі етанол-вода

Abstract

При дослідженні фазової рівноваги точність отриманих результатів залежить від досконалості приладу і обраної методики проведення аналізу дослідних проб. Прилади Отмера, Свентославського, Бушмакіна та їх модифікації, які використовують по теперішній час, мають ряд недоліків, які є причиною появи систематичної похибки. До них відносяться слабке перемішування кубової рідини, наявність бризковиносу, подовжена у часі тривалість досягнення фазової рівноваги, неможливість одночасного відбору проб пари і рідини і конденсація пари на внутрішній поверхні приладів (ефект дефлегмації). В НУХТ розроблений прилад, конструкція якого дозволяє виключити вищеназвані недоліки.Його основною відмінною особливістю є те, що стабілізація температури його внутрішньої поверхні здійснюється не парою, а стікаючою плівкою рідини, яка знаходиться у рівновазі з парою. Рівновага, на яку вказують сталі температури парової і рідкої фази, досягається через 30-40 хв. Встановлено, що вибір методу аналізу дослідних водно-спиртових розчинів залежить від їх концентрації. Так, в зоні низьких концентрацій (0,5 % мас) доцільно використовувати колориметричний метод, в інтервалі концентрацій від 0,5 до 3 % мас — біхроматно-йодометричний, в інтервалі від 3 до 35 % мас — рефрактометричний, а в зоні більш високих концентрацій — пікнометричний методи. Відносна похибка досліджень не перевищувала 0, 5 %When studying phase equilibrium, the accuracy of the results obtained depends on the perfection of the device and the chosen methodology for analyzing experimental samples. The devices of Otmer, Sventoslavsky, Bushmakin and their modifications, which are still used today, have a number of shortcomings that are the cause of the appearance of a systematic error. These include weak mixing of the vat liquid, the presence of splashing, a long duration of achieving phase equilibrium, the impossibility of simultaneous sampling of vapor and liquid and condensation of vapor on the inner surface of the devices (dephlegmation effect). The NUCT has developed a device whose design allows to eliminate the above-mentioned shortcomings. Its main distinguishing feature is that the stabilization of the temperature of its inner surface is not carried out by vapor, but by a flowing film of liquid, which is in equilibrium with vapor. The equilibrium indicated by the constant temperatures of the vapor and liquid phases is achieved after 30-40 minutes. It was established that the choice of the method of analysis of the experimental aqueous-alcoholic solutions depends on their concentration. Thus, in the zone of low concentrations (0.5% by mass) it is advisable to use the colorimetric method, in the concentration range from 0.5 to 3% by mass - the bichromate-iodometric method, in the range from 3 to 35% by mass - the refractometric method, and in the zone of higher concentrations - the pycnometric method. The relative error of the studies did not exceed 0.5%