Определение критической температуры растворения

в системе вода-фенол

Цель работы: визуально-политермическое исследование растворимости в системе вода-фенол и определение критической температуры растворения.

Теоретические основы работы

При рассмотрении взаимной растворимости двух жидкостей имеют место три случая: жидкости неограниченно растворяются друг в друге, например, система вода – этиловый спирт; жидкости практически взаимно нерастворимы, система вода – керосин; жидкости ограниченно растворимы друг в друге, система вода – фенол.

С ростом температуры взаимная растворимость жидкостей часто растет. Температура, выше которой жидкости неограниченно смешиваются друг с другом, называется верхней критической температурой растворения. Примером системы с верхней критической температурой растворения может служить система вода – фенол, диаграмма состояния которой приведена на рис.12.

На диаграмме имеются следующие области: I – смеси фенола с фенольным раствором; II – смеси фенольного и водного растворов; III – смеси твердого фенола с водным раствором; IV – смеси льда с водным раствором; V – смеси кристаллического фенола и льда; VI – фенольный раствор воды; VII – водный раствор фенола. Кривая ВКС называется кривой расслаивания.

Приборы и материалы: водяная баня, стакан с холодной водой, термометр на 100 ⁰С, колбы со смесями фенола и воды.

Порядок выполнения работы

1. Поместить колбу со смесью воды и фенола в предварительно нагретую водяную баню. Перемешивая смесь термометром, заметить температуру исчезновения второго слоя. Не допускать разбрызгивания смеси, так как фенол при попадании на кожу производит ожоги.

2. Вынуть колбу из водяной бани и, перемешивая жидкость термометром, определить температуру появления второго слоя по помутнению раствора.

Повторить определение температуры появления и исчезновения второго слоя еще один раз.

3. Результаты эксперимента показать преподавателю в виде табл. 12.

Таблица 12

Фенол (масс, %)	Температура появления второго слоя t, 0С	Температура исчезновения второго слоя t, 0С	Средняя температура t, 0С

4. Построить график зависимости средней температуры появления – исчезновения второго слоя жидкости от состава смеси и по графику определить критическую температуру и соответствующий ей состав системы. Описать полученную диаграмму.

Контрольные вопросы

1. Назовите случаи взаимной растворимости.

2. Назовите основные области диаграммы состояния фенол – вода.

3. Что называется верхней критической температурой растворения?

4. Как определить состав раствора, имеющего критическую температуру растворения?

5. Применить правило Алексеева к данной диаграмме.

Работа 4

Изучение взаимной растворимости трех жидкостей

Цель работы: исследование полной и частичной растворимости трех жидкостей друг в друге.