تعيين الضغط البخاري لسائل
- في هذه التجربة سيتم تعيين الضغط البخاري لسائل كدالة لدرجة الحرارة.
نظرية التجربة
العلاقة بين الضغط البخاري للسائل ودرجة الحرارة تعرف بمعادلة Clausius - Clapeyron كما يلي:
- بفرض أن حرارة التبخر ثابتة، يعطي تكامل المعادلة السابقة نحصل على:
حيث ΔH هي حرارة تبخر السائل.
- بتحديد الضغط البخاري لسائل عند عدة قيم لدرجة الحرارة، ورسم log P مقابل يعطي خطا مستقيماً شريطة أن ΔH ثابتة في مجال درجات الحرارة المدروسة.
- ويمكن تحديد ΔH من ميل هذا الشكل.
الأدوات والكيماويات اللازمة للتجربة
- جهاز لقياس الضغط البخاري
- بصلة زجاجية
- مضخة ماء
- ترمومتر مدرج بمقياس 0.1 مo
- كأس كبير
- بنزين.
خطوات التجربة
- تملأ بصلة زجاجية صغيرة بالبنزين، وذلك بتسخينها بفرن ثم غمسها بكأس مملوءة بالبنزين. ثم توصل بالترمومتر بحيث تكون بصلة الترومتر قريبة جدًا من بصلة الزجاج المملوءة بالبنزين.
- يثبت بالترمومتر بسدادة الوعاء الحاوي على ماء بحيث تغمر بصلة البنزين الزجاجية.
- يغمس الوعاء بكأس الماء الكبير والحاوي على خلاط.
- يسخن الجهاز برفق شديد لتصل درجة الحرارة إلى 30 مo ، ويترك عدة دقائق ليصل إلى الاتزان الحراري.
- تضبط مضخة الماء وفتحة تسرب الهواء بحيث ينخفض ضغط النظام إلى أن تظهر بعض فقاعات البخار من بصلة البنزين ثم يقرأ الضغط المبين على المانومتر.
- ثم يضبط ضغط النظام مرة أخرى إلى أن ينقطع مجرى الفقاعات من بصلة البنزين . مرة أخرى يقرأ ضغط المانوتر.
- يطرح معدل قراءتي ضغط المانوميتر من الضغط الجوي وتكون النتيجة ضغط بخار البنزين عند درجة حرارة التجربة.
- تجرى تجارب أخرى بمجال لدرجة الحرارة 7 - 5 مo حتى 75مo، ومن غير المفضل أن نصل لدرجة حرارة بحيث يغلي الماء.
- سيلاحظ بالتجربة ارتفاع ضغط بخار البنزين بارتفاع درجة الحرارة.
- ومن الضروري عدم دخول الماء إلى بصلة البنزين بأي وقت أثناء التجربة ؛ لذا يجب ضبط الضغط باستمرار حيث لا يغلي الماء مع وجود تيار مستمر من فقاعات بخار البنزين طيلة زمن التجربة إلا عندما يتم القياس.
- يرسم شكل من Log P مقابل وتحدد ΔH من الرسم.