Liuoksen sulamis/jäätymispiste

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Voiko homogeenisen nesteseoksen jäätymispisteen laskea massoilla painotettuna jäätymispisteiden keskiarvona?

Esimerkiksi 32-volttinen puolen litran viinapullo: etanolia 126,24 g, vettä 340,00 g

(126,24 g * 159,15 K + 340,00 g * 273,15 K) / 466,24 g = 242,28 K = −30,9 °C

Kommentit (3)

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
Reinomies
Voiko homogeenisen nesteseoksen jäätymispisteen laskea massoilla painotettuna jäätymispisteiden keskiarvona?

Tuskin, mutta ideaaliselle seokselle pätee:
G = X_A * G_A + X_B * G_B + R*T* (X_A * ln(X_A) + X_B * ln(X_B)),
missä G on seoksen Gibbsin energia, X_i komponentin mooliosuus, eli sen ainemäärän osuus koko seoksen ainemäärästä, G_i puhtaan komponentin vapaaenergia ko. lämpötilassa, R kaasuvakio ~8,3145J/mol/K ja T ko. lämpötila. Eli massaosuuksien sijaan pelataan mooliosuuksilla ja jäätymispisteiden sijaan Gibbsin energioilla.
Jos onnistut jostakin löytämään Gibbsin energian funktiot sulassa ja jähmeässä olomuodossa puhtaille komponenteille lämpötilan funktiona, on sulamislämpötila ratkaistavissa antamastani yhtälöstä merkitsemällä G_sula = G_jähmeä. Jos löydät Gibbsin energian sekä kiinteälle että sulalle kahdessa eri lämpötilassa, voit lineaarisesti approksimoida Gibbsin energiaa ja saada lopulta kohtalaisen arvion jähmettymispisteestä. C_p-funktiot olisivat vielä kivemmat, mutta jo ideaalisuuden ja kaksikomponenttisuuden oletukset tuottanevat sen verran virhettä, ettei C_p-funktio tuloksen tarkkuutta enää pelasta.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010

Ideaalisen liuoksen mallia voi käyttää vain silloin, kun tietää että seos on riittävän lähellä ideaalista. Muuten sillä ei tee mitään.
Arkielämässä mallia voi käyttää vain hyvin laimeille liuoksille.

Vesi+etanoli on kohtuullisen ideaalinen, mutta esim 27 p-% etanoliseoksen sulamispiste on -17.4 C.

-myl

Uusimmat

Suosituimmat