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 = r ₁ω ₁ + r ₂ω ₂, (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 D n. Чем больше величина D n, тем выше точность определения концентраций.

Так как бинарная смесь состоит из двух компонентов, то

ω ₁ + ω ₂ = 1 и ω ₂ = 1 – ω ₁, (10.6)

тогда

r _смеси = r ₁ω ₁ + r ₂(1 – ω ₁) (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 (m ₀). Затем заполняют его до метки дистиллированной водой, закрывают пробкой и снова взвешивают (m _в). По табл. 7 находят плотность воды ρ ₀ при температуре опыта и рассчитывают точный объем пикнометра:

. (10.8)

Таблица 7