Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC THỰC PHẨM MẪU BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HOÁ HỮU CƠ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2023 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM, THÍ NGHIỆM HÓA HỮU CƠ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HỐ HỌC & THỰC PHẨM ******************* MẪU BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỐ HỮU CƠ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2023 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CN HỐ HỌC-THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HỐ HỌC THÍ NGHIỆM HỐ HỮU CƠ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI TÁCH CÁC CHẤT LỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT ĐIỂM Ngày thí nghiệm: Lớp: Nhóm: Tên: MSSV: Tên: MSSV: Tên: MSSV: Chữ ký GVHD A.CHUẨN BỊ BÀI THÍ NGHIỆM (Sinh viên phải hồn thành trước trước vào PTN làm thí nghiệm) Mục tiêu thí nghiệm - Trình bày ngun tắc kỹ thuật chưng cất, phân biệt chưng cất đơn chưng cất phân đoạn - Áp kỹ thuật chưng cất đơn chưng cất phân đoạn nhằm tách hỗn hợp chất lỏng - Xây dựng đồ thị nhiệt độ theo thể tích q trình chưng cất - Đánh giá kết chưng cất hỗn hợp chất lỏng sử dụng hai phương pháp chưng cất khác 2 Tính chất vật lý tính an tồn hố chất Tên hợp chất Cấu trúc Ethanol Nước H2O MW mp (oC) bp (oC) Tỷ trọng Tính an tồn 46,07g/mol -114.3oC 78.4 o C 0.789g/cm3 An toàn 18.01528g/ mol oC 100 oC 997kg/m3 An tồn Quy trình tiến hành thí nghiệm (Sinh viên trình bày hình vẽ sơ đồ mơ tả lại bước tiến hành thí nghiệm) a) Chưng cất đơn Vẽ hình hệ thống chưng cất đơn kèm thích b) Chưng cất phân đoạn o hỗn hợp gơm ethanol nước cất vào bình cầu Thêm viên đá bọt vào bình cầu Lập hệ thống chưng cất đơn, mở hệ thống nước hoàn lưu ọt chất lỏng hứng ống đong, lúc điều chỉnh bếp đạt tốc độ chưng cất 20 giọt/phút Tiến hành gia nhiệt từ từ để chất lỏng sơi Chứng cất đến cịn khoảng 20ml chất lỏng bình, tắt bếp, ngưng chưng cất Sau hệ thống nguội hẳn t ưng cất hàm theo thể tích chất lỏng thu Mỗi 5ml chất lỏng thu được, ghi nhiệt độ lại lần Vẽ hình hệ thống chưng cất phân đoạn kèm thích B BÁO CÁO Q TRÌNH THÍ NGHIỆM (Sinh viên hồn thành phần theo nhóm thí nghiệm) Mơ tả tượng xảy trình chưng cất a) Chưng cất đơn - Khi gia nhiệt từ từ hỗn hợp chất lỏng gồm ethanol nước hỗn hợp bắt đầu sơi - Trong q trình gia nhiệt nước đạt đến độ cao bầu nhiệt kế nhiệt dộ bắt đầu tăng đồng thời xuất giọt chất lỏng đầu tiền, lúc nhiệt độ nhiệt kế khoảng 79 độ C - Khi gia nhiệt hỗn hợp chất lỏng bay hơi, bám vào ống sinh hàn, có giọt nước ngưng tụ ống Vì nhiệt độ sơi chất lỏng lớn nhiệt độ ống sinh hàn nên làm cho hỗn hợp ngưng tụ lại - Giọt hứng ống đông nhiệt độ nhiệt kế 79 độ C - 10 giọt chất lỏng hứng nên loại bỏ giọt chất lỏng hứng cịn lẫn số tạp chất Số lần 5ml nhỏ vào bình Nhiệt độ (oC) Tốc độ nhỏ giọt (giọt/phút) 78 23 80 22 79.5 20 80.5 19 81 20 80 21 79.5 19 79 18 80 19 10 81 23 b) Chưng cất phân đoạn - Khi gia nhiệt từ từ hỗn hợp chất lỏng gồm ethanol nước hỗn hợp bắt đầu sơi - Trong q trình gia nhiệt bay khỏi bình cầu ngưng tụ cột phân đoạn Quá trình lặp lại vài lần đạt đến đỉnh cột phân đoạn - Khi gia nhiệt hỗn hợp chất lỏng bay hơi, bám vào ống sinh hàn, có giọt nước ngưng tụ ống Vì nhiệt độ sôi chất lỏng lớn nhiệt độ ống sinh hàn nên làm cho hỗn hợp ngưng tụ lại - Giọt hứng ống đông nhiệt độ nhiệt kế 77 độ C Số lần 5ml nhỏ vào bình 10 Nhiệt độ (oC) Tốc độ nhỏ giọt (giọt/phút 80 81.5 82 82 81 81 81.5 79 80 81 28 27 29 30 31 29 27 28 26 25 - 10 giọt chất lỏng hứng nên loại bỏ giọt chất lỏng hứng cịn lẫn số tạp chất Kết thí nghiệm a) Vẽ đồ thị nhiệt độ theo thể tích kỹ thuật chưng cất đơn Nhận xét giải thích kết quả: b) Vẽ đồ thị nhiệt độ theo thể tích kỹ thuật chưng cất đơn phân đoạn Nhận xét giải thích kết quả: c) Bàn luận kết chưng cất hai phương pháp chưng cất đơn chưng cất phân đoạn (So sánh giải thích khác biệt kết chưng cất sử dụng hai phương pháp chưng cất khác nhau) C TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: Hãy trình bày nguyên tắc kỹ thuật chưng cất, phân biệt chưng cất đơn chưng cất phân đoạn Nguyên tắc kỹ thuật chưng cất: - Đun nóng chất lỏng đến áp suất cao áp suất bên - Chất lỏng đun sôi đến bay hơi, bay qua ống sinh hàn ngưng tụ, chất lỏng thu bình hứng Khi chưng cất chất lỏng nguyên chất nhiệt độ không đổi suốt trình - Chưng cất hỗn hợp chất lỏng nhiệt độ sơi khơng q xa nhiệt độ tăng theo thời gian - Chưng cất hỗn hợp chất lỏng nhiệt độ sôi cách xa nhau, tăng nhiệt lượng từ từ để thu chất A đến chất B Phân biệt chưng cất đơn chưng cất phân đoạn: Chưng cất đơn Tiêu chí Dụng cụ Chưng cất phân đoạn - Các chất trộn lẫn vào - Các chất trộn lẫn vào - Nhiệt độ sôi chất lỏng 25oC) nên sử dụng kỹ thuật chưng cất phân đoạn không phù hợp - Sinh viên nên sử dụng kỹ thuật chưng cất đơn Câu 9: Có thể sử dụng kỹ thuật chưng cất để tách hỗn hợp nhiều hai chất lỏng khơng? Hãy giải thích - Có thể sử dụng kỹ thuật chưng cất để tách hỗn hợp nhiều chất lỏng Vì phương pháp chưng cất phương pháp tách: dùng nhiệt độ để tách dung dịch chất khác với điều kiện chúng có nhiệt độ sơi khác Câu 10: Trong q trình chưng cất phân đoạn, nhiệt độ khác biệt cột chưng cất phân đoạn theo chiều từ lên Giải thích - Nhiệt độ chưng cất phân đoạn theo chiều từ lên tăng dần Cấu 11: Trong q trình thực thí nghiệm chưng cất, sinh viên vừa thu giọt chât lỏng phát chưa bỏ đá bọt vào bình cầu chưng cất Trong trường hợp bạn sinh viên nên làm gì? Vai trị đá bọt gì? - Trong trường hợp bạn sinh viên nên: + Nếu hỗn hợp đồng sơi có nhiệt độ sơi khơng q cao, tiếp tục tiến hành thí nghiệm + Nếu hỗn hợp đồng sơi có nhiệt độ cao cần làm nóng đá bọt trước bỏ vào bình chưng cất - Vai trị đá bọt: giúp q trình sơi diễn dễ dàng, tránh sôi cục sôi làm trào dung dịch bàn Câu 12: Một sinh viên thực thí nghiệm chưng cất nhận thấy kết thang nhiệt kế không ổn định Hãy đưa vài lí đề nghị biện pháp khắc phục - Lý kết thang nhiệt kế không ổn định: + Do hoạt động ống sinh hàn không ổn định (do trình lắp ráp hệ thống) + Nút giữ nhiệt đưa vào bình khơng giữ chặt + Đầu chứa thuỷ ngân nhiệt kế không đặt vị trí (đầu thuỷ ngân vừa chạm đến nhánh 3) - Biện pháp khắc phục: kiểm tra kĩ dụng cụ, hố chất trước làm thí nghiệm Đảm bảo lắp ráp hệ thống thí nghiệm theo yêu cầu giáo viên Câu 13: Tại không ghi nhận nhiệt độ sôi chất lỏng đến chưng cất hết chất lỏng bình mà dừng lại bình cịn khoảng 20ml chất lỏng? - Vì đun hết lượng chất lỏng ethanol bay hết, lượng chất cịn lại bình cầu nước cất nên kết nhiệt độ đồng sơi khơng xác