1
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 11:
Diagram fazowy Gibbsa.
1.
Wstęp teoretyczny:
W układach trzech cieczy wszystkie składniki mogą być całkowicie mieszalne, np. woda- metanol- etanol
lub układ moŜe zawierać jedną, dwie lub trzy pary cieczy częściowo mieszalnych. Ustalając ciśnienie oraz
temperaturę moŜna na płaszczyźnie przedstawić diagram fazowy takiego układu trójskładnikowego. W tym
celu wykorzystuje się trójkąt Gibbsa, na którym moŜna przedstawić skład układu trójskładnikowego. Skład
mieszaniny trójskładnikowej moŜna przedstawić na płaszczyźnie, poniewaŜ składy te nie są zmiennymi
niezaleŜnymi. Dla kaŜdego składu procentowego w
a
, w
b
i w
c
spełniona jest zaleŜność: w
a
+ w
b
+ w
c
= 100
%.
Trójkąt Gibbsa jest trójkątem równobocznym. NaroŜa trójkąta odpowiadają czystym składnikom A, B lub
C. Boki trójkąta AB, BC i AC odpowiadają układom dwuskładnikowym. KaŜdy punkt leŜący wewnątrz
trójkąta przedstawia układ trójskładnikowy. Przeprowadzając przez dany punkt proste równoległe do boków
moŜna odczytać zawartości składników na bokach trójkąta. Wszystkie punkty leŜące na prostej przechodzącej
przez jedno z naroŜy mają tę właściwość, Ŝe stosunek zawartości pozostałych dwóch składników na tej prostej
jest stały.
2.
Opracowanie wyników:
W celu wyznaczenia izotermy rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym: czterochlorek węgla –
propanol - woda przygotowałem mieszaniny czterochlorku węgla - propanolu, a następnie miareczkowałem ten
układ dwufazowy wodą do rozdziału faz, co obserwowałem jako zmętnienie. Ograniczona rozpuszczalność
występuje w układzie czterochlorek węgla- woda.
Objętości składników w mieszaninie po rozdzieleniu faz :
Skład mieszaniny
L.p.
CCl
4
[%]
C
3
H
7
OH
[%]
CCl
4
[ml]
C
3
H
7
OH
[ml]
H
2
O [ml]
1
5
95
1
19
34
2
15
85
3
17
9
3
25
75
5
15
4,6
4
35
65
7
13
3,5
5
45
55
9
11
3
6
55
45
11
9
2
7
65
35
13
7
1,3
8
75
25
15
5
1,2
9
85
15
17
3
0,8
10
95
5
19
1
0,6
L.p.
CCl
4
C
3
H
7
OH
H
2
O
1
Gęstość [ g/cm
3
]
1,5842
0,79025
0,9982
2
Masa molowa [ g/mol ]
153,822
60,1094
18,02
Molowy skład mieszaniny:
L.p.
CCl
4
[mol]
C
3
H
7
OH[mol]
H
2
O[mol]
1
0,010298917 0,249790382
1,8833962
2
0,030896751 0,223496658
0,4985461
3
0,051494585 0,197202933
0,2548124
4
0,072092419 0,170909209
0,193879
5
0,092690252 0,144615484
0,166182
6
0,113288086
0,11832176
0,110788
7
0,13388592
0,092028036
0,0720122
