81695

Кинетические закономерности химических процессов в реакторах смешения периодического действия

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная установка для выполнения работ представляет собой термостатическую цилиндрическую ёмкость с мешалкой. Реагенты помещаются в реактор через отверстие в крышке. В результате реакции концентрация щелочи понижается. Изменение контролируется с помощью кондуктометра по изменению электропроводности реакционной смеси

Русский

2017-11-05

761.5 KB

0 чел.

Лабораторная работа №4

Выполнил Снежко П.Р., Ленковец В.И., Куневич Е.А.

Цель работы: изучение кинетических закономерностей химических процессов в реакторах смешения периодического действия.

Задание:

  1. Рассчитать изменение концентрации и степени превращенияNaOH и эфира с течением времени при заданной температуре.
  2. Опыт провести при соотношении объёмов эфир : щелочь как 1:1 и 1.5:0.5. Общий объем 0.33 л, исходные концентрации Сэф=0.1 Н, Сщел=0.1 Н.

Лабораторная установка для выполнения работ представляет собой термостатическую цилиндрическую ёмкость с мешалкой. Реагенты помещаются в реактор через отверстие в крышке. В результате реакции концентрация щелочи понижается. Изменение контролируется с помощью кондуктометра по изменению электропроводности реакционной смеси. С уменьшением концентрации щелочи электропроводность раствора изменяется и т.о. растет сопротивление. По изменению сопротивления определяем концентрацию щелочи в разные моменты времени. На основании полученных данных осуществляем расчет основных характеристик работы реактора.

Результаты работы и их обработка

Исходя из заданных соотношений и количества вводимых эфира и щелочи рассчитываем начальные концентрации и объемы реагентов.

Соотношение 1:1

Начальные объёмы эфира и щелочи:Vэф=Vщел=0.33л/2=0.165 л=165 мл

Начальная концентрация эфира и щелочи: Сэф.начщел.нач=0,1/2=0,05 моль/л

Соотношение 1.5:0.5

Начальный объем 0,1Н эфира:Vэф=110 мл

Начальный объем 0,1Н щелочи:Vщел=220 мл

Начальная концентрация эфира:         Сэф.нач.=0.1*0.11/0.33=0.033 моль/л

Начальная концентрация щелочи:             Сщел.нач.=0.1*0.22/0.33=0.067 моль/л

Рассчитываем концентрацию эфира:

Сэф= Сэф.нач.- (Сщел.нач -CNaOH)

Степень превращения рассчитываем по формуле:

ХА=(САоА)/САо

Экспериментальные и расчетные данные

Соотношение эфир/щелочь – 1.5:0.5                                                        Таблица 1

№ опыта

Время от начала опыта, мин

Сопротивление раствора,R

Текущая концентрацияNaOH

CNaOH,моль/л

Текущая концентрация эфира

Cэф,моль/л

Степень превращения

NaOH

Степень превращения

эфира

1

2

3

4

5

6

7

8

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

13,9

14,3

14,5

14,7

14,9

15,1

15,4

15,7

0,0659

0,0645

0,0631

0,0621

0,0613

0,0604

0,0592

0,0580

0,0319

0,0305

0,0291

0,0281

0,0273

0,0264

0,0252

0,0240

0,0164

0,0373

0,0582

0,0731

0,0851

0,0985

0,1164

0,1343

0,0333

0,0757

0,1182

0,1485

0,1727

0,2000

0,2364

0,2727

Продолжение таблицы 1

9

10

11

12

13

14

15

6,0

7,0

8,0

11

14

17

20

16,0

16,2

16,4

16,8

17,2

17,4

17,5

0,0568

0,0561

0,0554

0,0540

0,0527

0,0520

0,0517

0,0228

0,0221

0,0214

0,0200

0,0187

0,0180

0,0177

0,1522

0,1627

0,1731

0,1940

0,2134

0,2239

0,2283

0,3091

0,3303

0,3515

0,3939

0,4333

0,4545

0,4636

Соотношение  эфир/щелочь – 1:1                                                                       Таблица 2

№ опыта

Время от начала опыта, мин

Сопротивление раствора,Q

Текущая концентрацияNaOH

CNaOH,моль/л

Текущая концентрация эфира

Cэф,моль/л

Степень превращения

NaOH

Степень превращения

Эфира

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

11

14

17

20

19,0

20,1

21,2

22,1

23,1

24,0

25,6

27,0

28,3

29,5

30,6

33,3

35,5

37,3

38,8

0,0474

0,0447

0,0422

0,0404

0,0386

0,0371

0,0346

0,0327

0,0311

0,0298

0,0287

0,0262

0,0245

0,0233

0,0223

0,0474

0,0447

0,0422

0,0404

0,0386

0,0371

0,0346

0,0327

0,0311

0,0298

0,0287

0,0262

0,0245

0,0233

0,0223

0,052

0,106

0,156

0,192

0,228

0,258

0,308

0,346

0,375

0,404

0,426

0,476

0,510

0,534

0,554

0,052

0,106

0,156

0,192

0,228

0,258

0,308

0,346

0,375

0,404

0,426

0,476

0,510

0,534

0,554

Вывод:Проанализировав полученные графические зависимости можно сделать вывод, что степень превращения наиболее интенсивно возрастает в первые 10 мин проведения процесса. При этом концентрация реагирующих веществ так же интенсивно уменьшается. При соотношении эфир/щелочь – 1,5:0,5 степень превращения эфира, как и следовало ожидать, возрастает интенсивнее чем степень превращения щелочи, а скорость превращения реагирующих веществ одинакова.

В промежутке времени между 10 и 20 мин интенсивность возрастания степени превращения и убывания концентраций уменьшается.

После 20 мин протекания реакции степень превращения и концентрация реагирующих веществ изменяется очень незначительно.

Исходя, из всего вышеперечисленного мы считаем, что время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции не должно превышать30 мин, по истечении которых проведение реакции не целесообразно из-за невысокой скорости реакции омыления

Рис.1

Рис.2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34990. Монополия 36.5 KB
  Это может быть государственная организация частная регулируемая монополия или частная нерегулируемая монополия. Государственная монополия может с помощью политики цен преследовать достижение самых разных целей: например установить цену ниже себестоимости если товар имеет большое значение для покупателей которые не в состоянии приобретать его за полную стоимость. Монополия контролирует занимаемый ею сектор рынка полностью или в значительной степени. Виды монополий Естественная монополия состояние товарного рынка при котором...
34991. Защита прав потребителей 29 KB
  Во многих зарубежных странах законодательная административная и судебная защита прав потребителей превратилась в существенный фактор развития экономики. Законодательство России защищающее права потребителей существует недавно практика его применения невелика но оно становится реальной силой с которой начинают считаться и небольшие предприятиятоваропроизводители и гигантымонополисты. Закон РФ О защите прав потребителей регулирует отношения между потребителями и предпринимателями устанавливает права потребителей и механизм их.
34992. Взаимодействие между спросом и предложением 52.5 KB
  Конкуренция в переводе с латинского означает сходиться сталкиваться это экономическое соперничество состязательность обособленных товаропроизводителей и потребителей за получение максимального дохода. В широком смысле слова понятие конкуренция употребляется в экономической науке как элемент рыночного механизма обеспечивающий взаимодействие субъектов рыночного хозяйства в процессе производства купли и продажи товаров а также в сфере приложения капитала. В более узком смысле понятие конкуренция употребляется как соперничество...
34993. Препринимательство 30.5 KB
  Самостоятельность в организации производства дополняется коммёрческой свободой. Она предполагает поиск новых путей развития производства. Предприниматель второго типа для достижения намеченной цели имеет во внешней среде альтернативные возможности сопоставляет их с имеющимися ресурсами и выбирает новую комбинацию факторов производства. Предприниматель берет на себя инициативу соединения и координацию факторов производства труда земли и капитала.
34994. Основные понятия собственности. Формы деловых предприятий 30.5 KB
  Основные понятия собственности. В отношении собственности выделяют юридические правовые и экономические отношения собственности. Первые характеризуют отношения субъектов собственности собственников к объектам собственности имуществу. Экономические отношения собственности возникают только там где собственность служит источником дохода.
34996. Бухгалтерские издержки 30.5 KB
  Бухгалтерские издержки определяются фактическими затратами на заработную плату рабочих и служащих расходами на сырье и материалы величиной амортизационных отчислений по капитальному оборудованию и т. Бухгалтерские издержки лежат в основе определения бухгалтерской фактической прибыли предприятия которая определяется как общая выручка минус бухгалтерские издержки. Инструментами экономического анализа выступают так называемые экономические издержки. Экономические издержки фирмы это издержки рассчитанные с учетом альтернативного...
34998. Закон убывающей производительности (отдачи) 29 KB
  Дело в том что в краткосрочном периоде когда технологический процесс остается неизменным а величина хотя бы одного фактора является фиксированной неизменной неизбежно наступает такой момент когда каждая новая вовлекаемая в производство единица переменного фактора будет обеспечивать меньшее увеличение выпуска продукции чем предыдущая. Но по закону убывающей предельной производительности последовательное увеличение переменного ресурса при неизменности других ведет к убывающей отдаче данного фактора то есть к снижению предельного...