گزارش کار آزمایشگاه شیمی فیزیک 1 :تعادل مایع-جامد در سیستم های دو جسمی

تعادل مایع-جامد در سیستم های دو جسمی

شناخت مواد مورد استفاده در این آزمایش:

نفتالین:

نفتالین که به نام های «آلبوکربن»، «کافور قیر»، «قیر سفید» یا «نفتن» نیز گفته می شود؛ یک
هیدروکربن  جامد، سفید و آروماتیک است که به نمای گلوکه های کوچک به بازار می آیند نفتالین
به  تندی  فرازش(تصعید) می یابد و بخاری بسیار آتش زا دارد.مولکول نفتالین از دو حلقهٔ جوش خورده ی  بنزن ساخته شده است.آن از زغال سنگ به دست می آید و به فتالیک انیدرید برای ساخت پلاستیکها،  رنگ‌ها و حل کنندهها به کار می رود. نفتالین برای گندزدایی و حشره کشی(بیشتر حل شده در متانول)  کاربرد فراوانی دارد. نفتالین را برای جلوگیری از بید زدن پوشاک نیز به کار می برند.

فنل فتالین:

فنل ( Phenol ) ترکیبی است که از جایگزینی هیدروژن یک هسته آروماتیک با گروه هیدروکسیل ( OH ) ایجاد می‌شود. از این لحاظ از نظر ساختمان شیمیایی ، فنل یک الکل نوع سوم مخصوص می‌باشد.

فنل ، اکثرا بنام اسید کاربولیک نامیده می‌شود، چون خاصیت اسیدی ضعیفی دارد. فنل به شکل کریستالهای سوزنی شکل بهم پیچیده یا جدا از هم ، یا توده کریستالی بیرنگ یا کمی صورتی و با بوی مخصوص وجود دارد. آب به نسبت 10 درصد در فنل حل می‌شود. فنل پایدارترین جسم از دسته فنل‌هاست. در اثر هوا کمی اکسیده می‌شود بوسیله حرارت می‌تواند استرلیزه شود.فنل یکی از قدیمی‌ترین آنتی سپتیک‌ها است که در سال 1867 در جراحی وارد شد. اثر فنل روی نسوج سمی است و فنل خالص روی پوست اثر خورنده داشته، بسیاری نسوج را ضایع می‌کند.فنل فتالین در گذشته بعنوان ملین و ضد یبوست نیز استفاده میشد، اما بخاطر خواص کارسینوژن و سرطانزایی بطور کامل از فهرست تجویز حذف گردیده است. بطور عمده در شناسایی اسیدها و بازها کاربرد دارد. از ترکیبات آن با الکل و استفاده از آب اکسیژنه (پراکسید ئیدروژن) در آزمایشگاههای تشخیص طبی و در بیمارستان برای تشخیص خون مخفیOccult blood test)) در مدفوع استفاده میگردد
تعادل مایع-جامد در سیستم های دو جسمی

هدف آزمایش:

بررسی سیستم دوتایی فنول-نفتالین وتعیین نقطه اتکتیک
وسایل ومواد موردنیاز:

بشر،لوله آزمایش،دماسنج،ترازو،فنول ونفتالین خالص, heater

تئوری آزمایش:
سيستم‌هاي مايع– جامد

يك سيستم دو جزئي شامل دو جامدA وB كه هر دوي در دمايي بالاتر از نقطه ذوب آنها قرار دارد را در نظر بگيريد. در ساده‌ترين مثال، يك سيستم تك فاز متشكل از محلول مايعي ازA و B می باشد.

نقاطA وB در شكل نقاط ذوب جامدهايA و B را نشان مي‌دهد.

حال فرض مي‌كنيم كه دما كاهش يابد (هميشه اجازه مي‌دهيم كه سيستم در حال تعادل باشد)

فرض کنید که سیستم در آغاز توسط نقطهE نمایش داده شود. وقتی که دما به نقطهG رسید جامد خالص A شروع به شكل‌گيري مي‌كند و همچنان كه دما پايين مي‌آيد (گرما از سيستم خارج مي‌شود) جامد بيشتري تشكيل مي‌شود، درسرتاسر سطحCDA، سیستم از جامد خالص A که در محلولی از A و B پراكنده مي‌باشد تشكيل شده است.که ترکیب آن توسط خط واصل KH در شکل تعیین می شود.

وقتي كه دماي سيستم به نقطه C مي‌رسد كاهش دما متوقف مي‌شود گرچه خروج گرما از سيستم ادامه مي‌يابد؛ نقطه C هيچ درجه آزادي ندارد.(لازم به يادآوري است كه فشار ثابت است). در نقطه C جامد A و جامد B و فاز محلول مشتركا در تعادل به سر مي‌برند. در اين نقطه، فاز جامد به صورت ذرات كريستالي پراكنده A و B كه به صورت دو فاز كاملا مجزا وجود دارند ديده مي‌شوند. كه به آن زود گداز (اتکتیک) گويند. نقطه C نيز نقطه زود گداز ناميده مي‌شود.

مشاهدات ميكروسكوپي نشان مي‌دهد كه، زودگداز يك مخلوط است و يك فاز واحد نيست. اجزاء تشكيل دهنده يك مخلوط زودگداز براي هر دو ماده معين، ثابت است. ملاحظه مي‌كنيد كه مخلوط زودگداز در دمايي پايين‌تر از هر يك از اجزاء خالص آن ذوب مي‌شود. شكل‌گيري زودگداز به طور گسترده در رسوبات زمين‌شناسي و آلياژ فلزات ديده مي‌شود، اين پديده همچنين در داروسازي نيز از اهميتي ويژه برخوردار است. داروهاي متعددي،‌ مخلوط‌هاي زودگداز تشكيل مي‌دهند، در نتيجه ممكن است در دماي پائيني به حالت مايع در آيند زيرا نقطه ذوب به طور مشخصي در نقطه زودگداز كاهش مي‌يابد. استامينوفن، آسپيرين، منتول، فناستين، فنل، تيمول بعضي از اين مواد هستند كه متمايل به تشكيل زودگداز مي‌باشند. توجه ويژه در فرموله‌كردن و ساختن اين تركيب‌ها الزامي است.

:eutectic pointنقطه اتکتیک

نقطه اتکتیک نقطه ای است بدون درجه آزادی که دما و غلظت در آن به طور قطع ثابت و معین است. کلمه اتکتیک از زبان یونانی گرفته شده است آن شامل دو بخش است یکی ue به معنای خوب دیگری sotcet به معنای ذوب شدن بنابر این اتکتیک به معنای خوب گداز یا آسان ذوب است.

شرح آزمایش:

10 لوله آزمایش خشک وتمیز را انتخاب می کنیم ومطابق جدو ل زیر مقادیر فنول و نفتالین را دقیقا توزین کرده و در آن ها می ریزیم.
حال از لوله شماره یک در حمام آب گرم قرار می دهیم تا ذوب شود (در این موقع یک
مایع شفاف خواهیم داشت) سپس لوله را از حمام بیرون آورده وجداره آن را خشک می کنیم
وبا دما سنج به آرامی هم می زنیم. به محض پیداش اولین بلور دما را می خوانیم. لوله
های آزمایش دیگر را نیز به همین روش عمل کرده ونتایج حاصل را در جدول یاداشت می
کنیم.

شماره آزمایش	نفتالین/گرم	فنول/گرم	درصد نفتالین	درصد فنل	نقطه ی ذوب	نقطه ی انجماد	میانگین دما
1	-	1.4	-	100	51	40	45.5
2	1.29	0.11	92.14	7.85	83	75	79
3	1.02	0.38	72.85	27.14	79	70	74.5
4	0.81	0.59	57.85	42.14	76	63	69.5
5	0.65	0.75	46.43	53.57	73	60	66.5
6	0.52	0.88	37.14	62.85	72	50	61
7	0.36	1.04	25.71	74.28	70	42	56
8	0.29	1.11	20.71	79.28	63	31	47
9	0.24	1.16	17.14	82.85	61	27	44
10	1.4	-	100	-	86	75	80.5

گزارش کار آزمایشگاه شیمی فیزیک 1 :تعادل مایع-جامد در سیستم های دو جسمی

مطالب مشابه :

گزارش کار درس آزمایشگاه فیزیک 1 دانشگاه پیام نور

گزارش کار آزمایشگاه شیمی- آزمایشگاه فیزیک 1

گزارش کار آزمایشگاه شیمی فیزیک 1 :تعادل مایع-جامد در سیستم های دو جسمی

گزارش کار آزمایشگاه فیزیک 2 پیام نور " دانشگاه شریف"

گزارش کار آزمایشگاه فیزیک 1

گزارش کار شیمی فیزیک 1 :تعیین گرمای ذوب مولی نفتالین

گزارش کار آزمایشگاه شیمی عمومی ۱