Рефрактометрический анализ бинарных смесей

Цель работы – определить массовые доли (%) органических веществ (декан, октан, циклогексан) в бинарной смеси (декан + циклогексан или декан + октан) с использованием рефрактометрического метода анализа.

Сущность работы. Рефрактометрический анализ бинарной смеси органических веществ основан на экспериментальном определении показателей преломления (n) и плотностей (ρ) анализируемой смеси и отдельных ее компонентов и последующем расчете неизвестных концентраций с использованием формулы Лоренц–Лоренца:

(10.4)

и правила аддитивности удельных рефракций:

r_смеси = r₁ω₁ + r₂ω₂ , (10.5)

где r – удельная рефракция, г/см³; ω – массовая доля компонента в смеси, % или доли ед.

Точность анализа зависит от разности показателей преломления компонентов смеси Dn. Чем больше величина Dn, тем выше точность определения концентраций.

Так как бинарная смесь состоит из двух компонентов, то

ω₁ + ω₂ = 1 и ω₂ = 1 – ω₁, (10.6)

тогда

r_смеси = r₁ω₁ + r₂(1 – ω₁) (10.7)

Оборудование, посуда, реактивы: рефрактометр; термометр; аналитические весы; сушильный шкаф; пикнометр; капиллярные пипетки; специальные воронки; фильтровальная бумага; декан, октан (циклогексан).

Выполнение работы

1. Калибрование пикнометра. Сухой пикнометр с притертой пробкой, высушенный в сушильном шкафу и охлажденный до комнатной температуры, взвешивают на аналитических весах (m₀). Затем заполняют его до метки дистиллированной водой, закрывают пробкой и снова взвешивают (m_в). По табл. 7 находят плотность воды ρ₀ при температуре опыта и рассчитывают точный объем пикнометра:

. (10.8)

Таблица 7