|
Работа № 2 Определение энтальпии растворения 1-пропанола в воде на
калориметре TAM III
Кроме повышенной точности Особенностью калориметра TAM III
является возможность использования двух различных устройств для ввода
растворяемого вещества в растворитель. Первый – устройство для разбиения
стеклянных ампул. Благодаря этому устройству предельно сокращено
количество металлических деталей контактирующих с растворителем и
растворяемым веществом. Это только мешалка – держатель ампулы,
изготовленная из золота. Таким образом, имеется возможность работать с
растворяемыми веществами и растворителями агрессивными по отношению к
металлам. Еще одно устройство – шприцевой дозатор, управляемый
компьютером (рис. 7). В поршневом дозаторе используется шприц Hamiltone,
соединенный с калориметрической ячейкой тонким капилляром (канюлей),
изготовленной из золота. По команде с компьютера система впрыскивает в
калориметрическую ячейку точно заданные объемы жидкого растворяемого
вещества. Эта система позволяет проводить титрационный калориметрический
эксперимент, то есть для определенного круга реакций определять не только
тепловые эффекты, но и константы равновесия. Если калориметр используется
для определения энтальпий растворения, эта система позволяет производить
многократный ввод вещества без замены ампул и без связанных с этим потерь
времени на термостатирование.
В настоящей работе мы определим энтальпию растворения пропанола-1
в воде. Особенность именно этого процесса в том, что энтальпия его
определена с высокой точностью и часто используется для проверки точности
работы калориметров.
Выполнение работы:
1.
Залить в ячейку калориметра 100 мл дистиллированной воды. Поместить
ячейку в термостат. Включить перемешивание в калориметрической ячейке.
Для этого – запустить программу «SolCal» и в строке меню выбрать
31
пункты: «Experiment» - «Experiment Control». В появившемся новом окне
установить скорость вращения мешалки 500 rpm (см. скриншот на рис. 12).
Рис. 12. Программа «SolCal», окно «Experiment Control»
2.
После помещения ячейки в термостат и запуска мешалки оставить систему
термостатироваться на 45-60 минут.
3.
Полностью заполнить дозирующий шприц (100 мкл) 1-пропанолом,
осушенным над молекулярными ситами.
4.
Установить шприц в дозатор и нажатием клавиши «<» на дозаторе
произвести инжектирование жидкости из шприца до тех пор, пока конец
штока шприца не установится на 0 мкл. При этом жидкость из шприца
вытеснит воздух из капилляра и на конце последнего появится капелька.
5.
Вставить капилляр в калориметрическую ячейку.
6.
Подождать еще 10 минут для термостатирования.
32
7.
Запустить новый эксперимент: в окне «Experiment Control» нажать кнопку
«Start new experiment» (см. рис 12); выбрать тип эксперимента «Titration
experiment» и далее в последовательно появляющихся окнах (рис. 13 – 15)
указать количество калибровок до инжектирования (а в конечном окне и
после
инжектирования);
длительность
и
мощность
калибровок,
длительность базовой после калибровки. Далее – общий объем шприца
(100мкл), количество инжектирований и объем одного инжектирования.
8.
В последнем окне еще раз следует нажать кнопку «Start experiment».
Именно к этому моменту должно пройти не менее 10 минут
(термостатирование) после ввода капилляра в ячейку.
9.
Весь дальнейший эксперимент (все калибровки и инжектирования)
программа выполнит автоматически (во время эксперимента можно
изменять параметры последующих калибровок и инжектирований;
например, после первого инжектирования экспериментатор может принять
решение, что для увеличения точности нужно увеличить объем
последующих инжектирований).
10.
По ходу эксперимента на экране все время будет изображаться
получающаяся калориметрическая кривая, вертикальные линии на которой
обозначают начало и конец калибровок и инжектирований. В момент
окончания эксперимента на кривой появится вертикальная линия с
надписью «End».
33
Рис. 13. Программа «SolCal»: параметры калибровок
Рис. 14. Программа «SolCal»: параметры шприца
34
Рис. 15. Программа «SolCal»: параметры инжектирований
11.
Для того чтобы рассчитать полученные тепловые эффекты в меню
программы выбрать «Calculation» - «Analyse experiment»
35
Do'stlaringiz bilan baham: |
