химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

ричина такого отклонения — различия в теплоемкости и теплопроводности пробы и эталона. Устранить эту причину трудно, так как в результате химических превращений испытуемое вещество превращается в новое химическое соединение, в результате физических превращений изменяются его физические свойства и при этом одновременно изменяются его теплопроводность и теплоемкость. Другая причина — возможная усадка образца при нагревании, приводящая к изменению его теплопроводности.

Тепловой эффект процесса можно рассчитать, сопоставляя площади эффектов на кривых ДТА исследуемого вещества и вещества с известной теплотой превращения, полученных в строго тождественных условиях. Если воспроизвести условия нельзя, то проводят ДТА-съемки смеси этих веществ, что возможно при

отсутствии взаимодействия между ними и различии температур превращений для исключения совпадения или наложения эффектов. Площадь пика легко определить, когда базовая линия до и после превращения проходит на одном уровне. В этом случае начало и конец отклонения дифференциальной кривой соединяют прямой линией и ограничивают площадь пика (рис. V. 64, а). Если же кривая ДТА после окончания процесса отклоняется от базовой линии, площадь пика находят так. Горизонтальный участок кривой ДТА продолжают до пересечения с перпендикуляром, восстановленным к оси времени в точке максимального отклонения кривой ДТА. Точку пересечения соединяют с началом от-клонения кривой ДТА (рис. V. 64, б). Еще большие трудности-в определении площади пика возникают в случае перекрывающихся площадей (рис. V.64, в). Для определения граничных линий используют графический метод, который мы не рассматриваем.

Изменение значения энтальпии описанным методом можно определить с точностью 5—10%. Снизить погрешность определения ниже 5 % возможно лишь в отдельных случаях.

Количественная оценка кривой ТГ не вызывает трудностей в тех случаях, когда химические реакции в образце происходят в разных температурных интервалах. Тогда же, когда реакции, следуют одна за другой или перекрывают друг друга, на кривой ТГ отсутствуют четко выраженные площадки. В этом случае оценка кривой ТГ производится с помощью кривой ДТГ, которая чувствительна к малейшим изменениям массы. Проецируя точкц минимумов кривой ДТГ, где одна реакция закончилась, а вторая начинается, на кривую ТГ, можно определить изменения массы, относящиеся к отдельным реакциям (рис. V. 65). Погрешностью такого метода оценки можно пренебречь лишь в том-случае, когда реакции перекрываются не в слишком значительной степени. На основании кривой ТГ можно проводить расчеты кинетических параметров реакции, однако изложение этого вопроса выходит за рамки данного раздела.

В последнее время выпущена усовершенствованная модель Дернватографа — Q-дериватограф, который позволяет нагревать, образец в квазиизотермических условиях. Сущность метода

Рис. V. 65. Определение изменения массы с помощью кривой ДТГ.

заключается в следующем. Температуру образца повышают с обычной скоростью до начала изменения массы. С этого момента специальный регулятор прекращает быстрое нагревание и поддерживает режим нагревания с постоянной, но небольшой скоростью (меньше приблизительно на два порядка); после завершения процесса регулятор вновь повышает скорость нагревания. При такой технике удается получить на кривой ТГ четкое разделение реакций, следующих одна за другой, или происходящих в близком температурном интервале.

Если нагревание образца сопровождается выделением газообразных продуктов, температура превращений зависит от формы тигля, от плотности упаковки частиц, от значения взятой навески вследствие неконтролируемого изменения концентрации газообразных продуктов в окружении исследуемого образца. Для устранения этого влияния сконструирован тигель, называемый лабиринтным. Он состоит из трех тиглей 2 и трех крышек /, изготовленных из платины (рис. V. 66). Исследуемый образец размещается во внутреннем тигле, после чего верхние и нижние части надвигают друг на друга. Стенки составных частей тигля плотно прилегают друг к другу так, что между ними образуется система длинных и узких канавок, через которые газообразные продукты распада вытесняют воздух и предотвращают диффузию его в тигель; это создает в тигле так называемую «самогенерируемую» атмосферу. Использование лабиринтного тигля позволяет анализировать образец в квазиизобарических условиях.

Содержание выделяющихся газообразных продуктов можно определить количественно с помощью присоединяемого к дери-ватографу адаптера для проведения термогазотитрометрического анализа (ТГТ). Термогазотитрометрическая кривая и ее производная (ДТГТ или ТГТП) автоматически регистрируются самописцем.

Результаты количественной оценки дериватографических измерений позволяют судить о характере процессов, сопровождающих нагревание образца, о его термической устойчивости, составе промежуточных и конечного продуктов. Для идентификации наблюдаемых процессов пользуются литературными данными или модельными представлениями.

Рассмотренные термические методы анализа находят самое широкое применение. Их используют как в научных исследованиях, так и для практических целей. Метод ДТА является быстрым и качественным для идентификации неорганических и органических соединений путем сравнения с табличными данными.

Методы ДТА и ТГ используют как количественный анализ для определения температур плавления или кипения, удельной теплоемкости соединений и при исследовании реакций для определения теплоты фазовых переходов и кинетических параметров. В аналитической химии с помошью этих методов проводится экспресс-аиализ для выявления различий между отдельными партиями сырья, для определения чистоты и термостабильности продукта, для количественной оценки вещества или смеси веществ.

V. 12. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Работа 1. Определение температур кипения жидкости при различных давлениях

Цель работы — определение зависимости давления пара от температуры для чистого вещества. Работу проводят в приборе Свентославского (см. разд. V. 11.1). К прибору подсоединяют маностат. После загрузки жидкости в прибор в системе устанавливают заданное давление и нагревают жидкость до кипения. При этом, вследствие поступления паров в систему, давление изменяется. Откачивая из системы воздух, исправляют давление до прежнего значения и опять добиваются кипения.

Свидетельством установления равновесия в приборе является постоянство показаний термометра в течение 5—10 мин при р = const. Давление измеряют с помощью манометра. Для получения точных результатов следует применять предварительно проверенный термометр с ценой деления 0,1°. Точность измерения давления ±0,1 мм. По полученным данным строят кривые зависимостей Гкип — Др) или p = f(T). Для проверки данных целесообразно воспользоваться построением зависимости In р от 1/7\ Если теплоту испарения жидкости считать постоянной в исследуемом интервале температур, то линия, изображающая зависимость In р ===== (1/Г) согласно уравнению Клаузиуса — Клапейрона (IV. 139) должна быть прямо

страница 103
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
магнитный держатель ножей
сервопривод клапана sqm
чугунные сковородки швеция
ячейки для хранения вещей дешево

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.03.2017)