.




 
 

 
.
 
 


 
درباره :
پروفایل مدیر : شادمهر

 




RSS
 
نقطه جوش مواد

 

 

 

گزارش کار:

آزمایشگاه شیمی آلی(1)

 

 

نقطه جوش مواد

 

 

 

 

 

 

 

 

تئوری آزمایش:

 

نقطه جوش یک مایع به صورت درجه حرارتی تعریف می‌شود که در آن فشار بخار مایع برابر با فشار بیرونی باشد. چنانچه فشار خارج 760 میلیمتر جیوه باشد. یک مایع وقتی خواهد جوشید که فشار بخار آن برابر با این مقدار باشد. برای مثال آب وقتی از دمای 100 Cْ خواهد جوشید که فشار خارجی و فشار بخار آن برابر با 760 مییلیمتر جیوه باشد. در فشار 526 میلیمتر جیوه آب در 90Cْ می‌جوشد و اگر فشار را به 9.2 میلیمتر برسانیم نقطه جوش آب در 10Cْ خواهد بود به این علت است که نقطه جوش آب در ارتفاعات کمتر از مناطق نزدیک به سطح دریا می‌باشد.

فشار بخار

مولکولهای یک مایع دارای انرژی جنبشی هستند و انرژی جنبشی مولکول معینی از یک مایع ضمن برخورد با سایر مولکولها دائما تغییر می‌کند. در یک لحظه معین تعدادی از مولکولها دارای انرژی نسبتا زیاد و تعدادی دارای انرژی نسبتا کمی هستند مولکولهایی که انرژی جنبشی آنها زیاد است می‌توانند بر نیروی جاذبه مولکولهای اطراف خود غلبه کرده و از سطح مایع فرار کرده و وارد فاز گاز می‌شوند.
اگر مایع در حال تبخیر در یک ظرف سربسته‌ای محبوس باشد مولکولهای بخار نمی‌توانند از نزدیکی مایع دور شوند و تعدادی از مولکولهای بخار به فاز مایع           بر می‌گردند سرانجام حالتی پیش می‌آید که در آن سرعت فرار مولکولها از فاز مایع به بخار (تبخیر) و سرعت برگشت مولکول از فاز بخار به مایع (میعان) برابر می‌شود. فشار بخاری که در دمای معین با مایع خود در حال تعادل است، فشار بخار نامیده می‌شود.

چگونگی جوشیدن یک مایع

وقتی که فشار بخار یک مایع با فشار جو برابر می شود، مایع شروع به جوشیدن می‌کند. در این دما ، بخار حاصل در داخل مایع سبب ایجاد حباب و غلیان خاص جوشش می‌شود. تشکیل حباب در دمای پایینتر از نقطه جوش غیر‌ ممکن است، زیرا فشار جو بر سطح مایع که بیش از فشار داخل آن است، مانع از تشکیل حباب می‌شود. دمای مایع در حال جوش تا هنگامی که تمام مایع بخار نشده است، ثابت می‌ماند در یک ظرف بدون درپوش حداکثر فشار بخاری که هر مایع می‌تواند داشته باشد برابر با فشار جو می‌باشد.

فشار بخار هر مایع تنها از روی دما معین می‌شود. بنابراین اگر فشار بخار ثابت باشد دما نیز ثابت است. برای ثابت ماندن دمای یک مایع در حال جوش باید به آن گرما داده شود. زیرا در فرایند جوش مولکولهای با انرژی زیاد از مایع خارج می‌شوند. اگر سرعت افزایش گرما بیش از حداقل لازم برای ثابت نگهداشتن دمای مایع در حال جوش باشد، سرعت جوشش زیاد می‌شود ولی دمای مایع بالا نمی رود.

تعیین نقطه جوش با دو روش به آسانی امکان پذیر است. استفاده از این دو روش    به مقدار ماده موجود بستگی دارد: 

 

1)چنانچه مایع به مقدار کافی یا زیاد در دسترس باشد، نقطه جوش آن را می توان به روش تقطیر ساده و به کمک دماسنج تعیین کرد.

(2در صورتی که مقدار مایع کم باشد، از روش نقطه جوش میکرو استفاده می شود.

تعیین نقطه جوش به روش میکرو:

در این روش از لوله آزمایشی به قطر داخلی 5 میلی متر و طول تقریبی 12   سانتیمتر استفاده می شود. مقداری از مایع مورد نظر (0.2 تا 0.5 میلی لیتر) را به وسیله پی پت یا قطره چکان به درون لول آزمایش می ریزیم

سپس لوله مویینی را که یک انتهای آن مسدود شده است به طور واژگون از انتهای باز آن به درون لوله می اندازیم.

بعد این لوله را به وسیله نخ یا نوار لاستیکی به دماسنج می بندیم. همانگونه که در تعیین نقطه ذوب عمل کردیم. انتهای لوله و دماسنج باید در یک سطح باشند.

این مجموعه را در حمام روغن قرار می دهیم و به آرامی گرم می کنیم.

پس از مدتی گرم کردن، جریان منظم و یکنواختی از حباب هوا از انتهای لوله مویین خارج می شود.

در این مرحله گرما را قطع می کنیم و ملاحظه می شود که جریان حباب هوا قطع   می شود و سپس مقداری از مایع وارد لوله مویین می شود. در این لحظه عدد دماسنج را می خوانیم و ثبت می کنیم. این دما، نقطه جوش مایع است.

 

 

روش کار:

یک بشر بزرگ برداشته و3/2 آن را از آب پر می کنیم.سپس یک لوله آزمایش برداشته و حدود3 سی سی از مجهول رادرون آن  می گذاریم،سپس یک لوله مویین برداشته ویک سر آن را با حرارت می بندیم و بصورت برعکس بطوریکه مماس با ته دماسنج باشد به دماسنج می بندیم و سپس دماسنج را با لوله مویین در حمام آب گرم قرار داده بطوریکه ته دماسنج به ته لوله نگیرد.

لوله آزمایش را باگیره محکم کرده و درون حمام آب گرم قرار داده بطوریکه لوله آزمایش در وسط بشر قرار گیرد،شعله را روشن کرده واجازه می دهیم دمای حمام بالا رود.وقتی که از لوله مویین حباب هوا بصورت پی درپی خارج شد دما را یادداشت    می کنیم         ) (T1=  وسپس صبر می کنیم تا تمام حباب ها خارج شوند و سپس دمای دوم را نیز یادداشت می کنیم       ) (T1=میانگین این دو دما را بعنوان دمای جوش درنظر می گیریم.

 

 

 مراجع:

کتاب آزمایشگاه شیمی آلی1

www.iaushimi.blogfa.com