Metoda Oznaczania Temperatury Krystalizacji Benzenu
Benzen to bezbarwna, słodko pachnąca i lotna ciecz o wzorze chemicznym C₆H₆. Należy do węglowodorów aromatycznych i jest również ważnym surowcem podstawowym w przemyśle petrochemicznym. Słabo rozpuszcza się w wodzie, ale jest wysoce rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych i często sam jest używany jako rozpuszczalnik. Benzen jest wysoce toksyczny i klasyfikowany jako czynnik rakotwórczy Grupy 1 przez Światową Organizację Zdrowia (WHO). Długotrwałe narażenie może powodować poważne choroby, takie jak białaczka. Jest powszechnie obecny w produktach przemysłowych, takich jak powłoki, kleje i paliwa, a także jest stosowany w produkcji chemikaliów, takich jak barwniki, farmaceutyki i pestycydy.
Cel eksperymentu:
Głównym celem określania temperatury krystalizacji benzenu jest ocena czystości i jakości benzenu oraz dostarczenie kluczowych danych wspierających optymalizację procesów produkcyjnych w pokrewnych branżach. Dokładniej:
Ocena czystości: Temperatura krystalizacji benzenu jest bezpośrednio związana z jego czystością. Określając temperaturę krystalizacji, możemy ocenić, czy w benzenie występują zanieczyszczenia, a tym samym ocenić jego jakość.
Optymalizacja procesu: W takich dziedzinach jak petrochemia i nauka o materiałach, dane dotyczące temperatury krystalizacji benzenu są kluczowe dla kontrolowania stanu materiałów i optymalizacji procesów produkcyjnych.
Zgodność ze standardami: Oznaczenie przeprowadza się zgodnie z normą krajową GB/T 3145-2023, aby zapewnić dokładność i porównywalność wyników eksperymentu.
Próbki i instrumenty eksperymentalne:
Próbki eksperymentalne: Benzen, woda destylowana
Instrumenty eksperymentalne: W pełni automatyczny tester temperatury krystalizacji SH406B (zgodny z normą GB/T 3145)
Procedury eksperymentalne:
1. Przygotowanie próbki: Pobierz jednorodną próbkę benzenu, odmierzyć około 50 ml za pomocą cylindra miarowego i wlać do suchej probówki. Dodać 1 kroplę wody destylowanej, energicznie wstrząsać probówką przez pół minuty, aby równomiernie rozprowadzić wodę w próbce.
2. Montaż instrumentu: Włożyć termometr do probówki (bańka rtęciowa termometru znajduje się na środku probówki, dno około 8~10 mm od dna probówki) i zamocować korkiem, aby upewnić się, że linia skali termometru jest równa górnej krawędzi korka. Włożyć zmontowaną probówkę do podwójnej tulei (tuleję powietrzną można wypełnić materiałami termoizolacyjnymi, aby zmniejszyć straty ciepła).
3. Chłodzenie i mieszanie: Zanurzyć probówkę w zimnej kąpieli (takiej jak kąpiel lodowa lub sprzęt chłodniczy półprzewodnikowy), uruchomić urządzenie mieszające i mieszać próbkę ze stałą prędkością. Kontynuować chłodzenie, aż temperatura próbki spadnie do około 6℃, a następnie natychmiast wyjąć probówkę, wytrzeć plamy wody z zewnętrznej ściany i szybko włożyć ją z powrotem do zimnej kąpieli w celu dalszego chłodzenia.
4. Oznaczanie temperatury krystalizacji: Obserwować zmianę temperatury. Gdy w próbce wytrącają się ciała stałe, temperatura najpierw spadnie do najniższego punktu, a następnie wzrośnie do najwyższego punktu z powodu ciepła uwalnianego przez krystalizację. Zarejestrować temperaturę, gdy najwyższy punkt pozostaje stały przez 30 sekund, jako temperaturę krystalizacji próbki zawierającej wodę.
Wyniki eksperymentu
Zarejestrować temperaturę, w której temperatura próbki benzenu wzrasta do najwyższego punktu podczas chłodzenia i stabilizuje się przez 30 sekund: 5,30℃.
