Изучение растворимости бензоата свинца в различных растворителях
Содержание
Введение
1.Обзор литературы
2.Экспериментальная часть
2.1Описание методики изучения
растворимости
2.2 Описание методики анализа
соединений бензоата свинца
2.3 Описание установок
2.4 Пооперационная схема
3 Обсуждение результатов
3.1 Результаты изучения
температурного хода растворения
3.2 Результаты изучения кинетики
растворения
Заключение
Список использованных источников
бензоат
свинец кинетика растворение
Введение
Знание растворимости
какого-либо продукта изучаемого взаимодействия, в частности в нашем случае бензоата
свинца, имеет большое значение при решении различных практических задач [1]. Например,
зная растворимость продукта в конечных растворителях можно выбрать такой из них,
в котором этот продукт будет накапливаться преимущественно в твердой фазе и затем
отделяться от реакционной смеси путем простого фильтрования. Такие данные нужны
при выборе растворителя при перекристаллизации продукта, и также, чтобы узнать температурной
ход растворимости в выбранном для такой операции растворителе. А также нужны и количественные
оценки скорости растворения, которые являются одним из кинетических параметров,
характеризующих химическую реакцию [2].
Кинетические
данные дают возможность уточнить механизм реакции, выявить корреляционные зависимости
между реакционной способностью молекул и их строением; они необходимы при проектировании
реакторов для химического синтеза, при разработке новых и модернизации старых технологических
процессов [3].
Первые данные
кинетических экспериментов представляют собой набор концентраций химических компонентов
реагирующей системы при разных значениях времени реакции. Кинетическая кривая -
изменение концентрации реагента или продукта, или связанные с ним свойства системы
во времени в результате протекания химического процесса [4].
Целью данной
работы является получение информации о растворимости бензоата свинца в органических
растворителях, таких как: этиленгликоль, ДМФА, ацетон и других.
Для достижения
поставленной цели необходимо решить ряд следующих задач:
- получить первичные сведения о растворимости
бензоата свинца в статистических условиях;
- изучить кинетику растворения;
- изучить температурный ход растворимости.
1. Обзор литературы
Свине́ц — элемент главной
подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов
Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum).
Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) — ковкий, сравнительно легкоплавкий
металл серого цвета. [7]
Бензойная кислота впервые
выделена возгонкой в 16 веке из бензойной смолы (росного ладана), отсюда и получила
своё название. Этот процесс был описан у Нострадамуса (1556), а затем у Жироламо
Рушелли (1560, под псевдонимом Alexius Pedemontanus) и у Blaise de Vigenère
(1596)[6].
В 1832 году немецкий химик
Юстус фон Либих определил структуру бензойной кислоты. Он также исследовал, как
она связана с гиппуровой кислотой.
В 1875 немецкий физиолог Эрнст
Леопольд Зальковский исследовал противогрибковые свойства бензойной кислоты, которая
долгое время использовалась в консервировании фруктов.
Бензойная (или росноладанная),
Acidum benzoicum sublimatum, Flores Benzoës — весьма распространенное в природе
вещество состава С7Н6О2, или С6Н5—СООН; содержится в некоторых смолах, бальзамах,
в травянистых частях и в корнях многих растений (согласно прежним, до сих пор не
проверенным наблюдениям), а также в цветах Unona odoratissima (в эссенции алан-жилан,
или иланг-иланг), в бобровой струе, а главным образом в бензойной смоле, или росном
ладане, откуда и ее название. О продуктах сухой перегонки этой смолы есть указания
еще в сочинениях, относящихся к XVI ст.; Blaise de Vigenère в своем трактате
(1608 г.) "Traité du feu et du sel" первый упоминает о кристаллическом
веществе из бензойной смолы, которое впоследствии было исследовано ближе и получило
название Flores benzoës. Состав его окончательно установлен Либихом в 1832
г., а Кольбе предложил рассматривать его как фенилкарбоновую кислоту. Бензойная
кислота может быть получена из бензола синтетически и образуется при многих реакциях,
совершающихся с телами ароматического ряда. Для технических целей как исходный материал
берут гиппуровую кислоту, содержащуюся в моче травоядных. Мочу быстро выпаривают
до ⅓ первоначального объема, фильтруют и обрабатывают избытком соляной кислоты,
причем гиппуровая кислота выделяется в кристаллическом виде. По прошествии суток
кристаллы отделяют от маточного раствора и очищают повторной кристаллизацией, пока
почти вовсе не исчезнет упорно удерживающийся запах мочи. Очищенную гиппуровую кислоту
кипятят с соляной кислотой, причем происходит расщепление на бензойную кислоту и
гликокол:
HOOC—CH2[NH(C7H5O)]
+ H2O = HOOC—CH2(NH2) + C6H5—COOH.
В больших количествах бензойную
кислоту можно получать из толуола С6Н5—СН3, окисляя его азотной кислотой; но выгоднее
(как и практикуется на заводах) брать для этой цели не толуол, а хлористый бензенил
С6Н5CCl3; этот последний нагревают с водой в герметически закрытых сосудах; образующаяся
таким путем кислота упорно удерживает галоидозамещенные продукты. Далее, бензойную
кислоту получают нагреванием известковой соли фталевой кислоты с едкой известью;
наконец, значительные количества ее остаются в виде побочного продукта при фабрикации
масла горьких миндалей вследствие окисления последнего. Добытую бензойную кислоту
очищают перекристаллизацией из горячей воды; обесцвечивание растворов производится
посредством обработки животным углем или нагреванием со слабой азотной кислотой.
Синтетически бензойную кислоту получил Кекуле, действуя угольной кислотой на бромбензол
в присутствии металлического натрия:
C6H5Br + 2Na +
CO2 = C6H5CO2Na + NaBr.
Фридель и Крафтс приготовили
ее прямо из бензола и угольной кислоты в присутствии хлористого алюминия. Чистая
бензойная кислота представляет бесцветные одноклиномерные иглы или таблички, уд.
веса 1,2 (при 21°), не изменяющиеся на свету, тогда как полученная сублимацией из
росного ладана желтеет спустя некоторое время вследствие разложения содержащегося
в ней эфирного масла. Вещество плавится при 121,°4 Ц., кипит при 249°,2 без разложения
и возгоняется ниже температуры кипения; не имеет запаха. Пары его действуют раздражающим
образом на слизистые оболочки дыхательных органов. С парами воды кислота летит уже
ниже 100°, а потому водные растворы ее нельзя сгущать посредством выпаривания. 1000
ч. воды растворяют при 0° 1,7 вес. ч., а при 100° 58,75 ч. Б. кислоты. Так же хорошо
растворима она в алкоголе, эфире, хлороформе, эфирных и жирных маслах.
Бензойная кислота и ее соли
обладают высокой бактерицидной и бактериостатической активностью, резко возрастающей
с уменьшением рН среды. Благодаря этим свойствам, а также нетоксичности бензойную
кислоту применяют:
- консервант в пищевой промышленности
(добавка 0,1% кислоты к соусам, рассолам, фруктовым сокам, джемам, мясному фаршу
и др.);
- в медицине при кожных заболеваниях
как наружное антисептическое (противомикробное) и фунгицидное (противогрибковое)
средства, а её натриевую соль – как отхаркивающее средство.
Кроме того, бензойную кислоту
и её соли используют при консервировании пищевых продуктов (пищевые добавки E210,
E211, E212, E213). Эфиры бензойной кислоты (от метилового до амилового), обладающие
сильным запахом, применяют в парфюмерной промышленности.
Бензойную кислоту используют
в производстве:
- фенола;
- капролактана;
- бензоилхлорида;
- добавка к алкидным лакам,
улучшающая блеск, адгезию, твердость и химическую стойкость покрытия.
Большое практическое значение
имеют соли и эфиры бензойной кислоты (бензоаты).
Бензоат свинца применяется
как пластификатор целлюлозы и других полимеров, очищенные продукты могут быть использованы
в качестве эссенции и в области медицины (коклюш, астма). Также применяется в парфюмерии
в качестве фиксатора ароматов и для стабилизации других важных ингредиентов.
2. Экспериментальная часть
2.1 Описание методики изучения
растворимости
1. Приготовить
10 растворов кислоты в соответствующем растворителе. Проверить концентрацию полученных
растворов, полученные значения внести в таблицу.
2. Получить первичные сведения о растворимости
солей металлов следующим образом. В хорошо закрывающиеся емкости внести порошок
соли и раствор кислоты в растворителе. Содержимое емкости интенсивно встряхнуть,
а сами емкости поместить под тягой. Наблюдать и фиксировать все происходящие изменения.
Встряхивание проводить два раза в сутки. После того как видимые изменения в системе
прекращаются, из отстоянной жидкой фазы отобрать пробу, в которой определить содержание
соли соответствующим методом [8].
3. Изучение кинетики растворения провести
следующим образом: в колбу, с помещенной в него телом вращения, или стеклянный реактор
бисерной мельницы вертикально типа ввести одновременно соль, раствор кислоты в соответствующем
растворителе (исходя из предварительно определенного значения растворимости) и бисер.
Включить перемешивание, этот момент принять за начало процесса. По ходу процесса
через определенные промежутки времени отбирать пробы массой -0,1 г, отфильтровать
при необходимости и взвесить. Количественно перенести в стеклянный стакан для определения
концентрации соли. Результаты занести в таблицу. По полученным данным построить
кинетические кривые растворения соли в координатах C = f(x)[9].
4. Изучение
температурного хода растворения.
В результате
получить данные о растворимости оксалата меди в органических растворителях с помощью
различных методов. И дать оценку растворимости такой соли.
2.2 Описание
методики анализа соединений свинца
Для определения
соединений бензоата свинца, из пробы реакционной смеси содержащую соль свинца, отбирают
0.5 грамма раствора, добавляют 10мл аммиачно-тартатного буфера, щепотку аскорбиновой
кислоты, эриохром черный т – окраска приобретет вино-красный оттенок и титруем трилоном,
до появления синего оттенка[10].
Расчет ведем
по формуле(1):
[PbА2]= , моль/л
где Vпр - объем реакционной смеси взятый на
титрование, мл
Cтр – концентрация
трилона (0, 05), г-экв/л
Vтр – объем трилона
пошедший на титрование, мл
2.3 Описание
установки
Для исследования
кинетики растворения бензоата свинца использовали установку, представленную на рисунке
2.
Затем, для
разделения твердой и жидкой фаз использовалась центрифуга, в которую были помещены
пробы, взятые через определенный промежуток времени, состоящие из смеси бензойной
кислоты с растворителем, содержащей изучаемую соль, то есть бензоат свинца.
1 - колба
с исследуемых растворов; 2 - корковая пробка; 3 - теловращение; 4
- мешалка;
5 - баня, заполненная водой
Рисунок 2
- Схема установки для изучения кинетики растворения бензоата свинца.
2.4 Пооперационная
схема
Пооперационные
схемы проведения процесса, а именно получения бензоата свинца, методом обменного
разложения (рисунок 3) и изучения растворимости бензоата свинца в кинетическом варианте
(рисунок 4) представлены ниже:
Рисунок 3
- Пооперационная схема получения бензоата свинца методом обменного разложения
Рисунок 4
- Пооперационная схема изучения кинетики растворения бензоата свинца в растворе
бензойной кислоты в различных растворителях в условиях интенсивного перемешивания
магнитной мешалкой при температуре 22°С.
3. Обсуждение
результатов
3.1 Результаты изучения
температурного хода растворения
При изучении
растворимости бензоата свинца были использованы следующие растворители: ДМФА, этиленгликоль,
ацетон и бутиловый эфир уксусной кислоты, которые находят широкое применение в химической
практике.
Полученные
в ходе исследования при разных температурах результаты растворимости бензоата свинца,
проведенные согласно методике, представленной в разделе 2, были занесены в таблицы
1-13, которые представлены ниже.
Были выбраны
следующие диапазоны температур (5-40°С).
Таблица 1
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в ацетоне при температуре 38±2°
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m,
г
|
v
трилона
мл
|
С соли
моль/кг
|
Примечание (цвет раствора, состояние осадка)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
1
|
10
|
0
|
0,0118
|
0,5
|
1,0
|
0,1
|
Все растворы - прозрачные и имеют осадок на дне.
|
2
|
9
|
1
|
0,2065
|
0,5
|
0,5
|
0,04
|
3
|
8
|
2
|
0,4012
|
0,5
|
0,3
|
0,029
|
4
|
7
|
3
|
0,59
|
0,5
|
0,3
|
0,031
|
5
|
5
|
5
|
0,9794
|
0,5
|
0,2
|
0,02
|
6
|
4
|
6
|
1,18
|
0,5
|
0,45
|
0,047
|
7
|
3
|
7
|
1,357
|
0,5
|
0,3
|
0,028
|
8
|
10
|
0
|
1,9588
|
0,5
|
05
|
0,05
|
Таблица 2
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в ацетоне в стационарных условиях
(при температуре 22±1°С)
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,0118
|
0,525
|
0,8
|
0,08
|
2
|
9
|
1
|
0,2065
|
0,52
|
0,2
|
0,019
|
3
|
8
|
2
|
0,4012
|
0,5
|
0,15
|
0,015
|
4
|
7
|
3
|
0,59
|
0,535
|
0,4
|
0,037
|
5
|
5
|
5
|
0,9794
|
0,55
|
0,6
|
0,054
|
6
|
4
|
6
|
1,18
|
0,52
|
0,3
|
0,029
|
7
|
3
|
7
|
1,357
|
0,515
|
0,6
|
0,058
|
8
|
10
|
0
|
1,9588
|
0,505
|
0,8
|
0,079
|
Таблица 3
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в ацетоне при температуре 9±2°С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С соли
моль/кг
|
1
|
10
|
0
|
0,0118
|
0,415
|
0,25
|
0,03
|
2
|
9
|
1
|
0,2065
|
0,38
|
0,3
|
0,04
|
3
|
8
|
2
|
0,4012
|
0,375
|
0,2
|
0,027
|
4
|
7
|
3
|
0,59
|
0,405
|
0,23
|
0,03
|
5
|
5
|
5
|
0,9794
|
0,36
|
0,3
|
0,042
|
6
|
4
|
6
|
1,18
|
0,4
|
0,12
|
0,015
|
7
|
3
|
7
|
1,357
|
0,535
|
0,1
|
0,01
|
8
|
10
|
0
|
1,9588
|
0,46
|
0,4
|
0,04
|
Итак, первичные
сведения о растворимости бензоата свинца в ацетоне свидетельствуют о том, что наилучшая
его растворимость наблюдается в стационарных условиях, при температуре 38±1°С.
С понижением
температуры растворимость бензоата свинца в ацетоне уменьшается.
Что касается
первичной растворимости бензоата свинца в этиленгликоли, то наблюдается другая картина.
При понижении температуры до 22 градусов растворимость увеличивается, а при достижении
5 градусов растворимость убывает (таблицы 4-6).
Таблица 4
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в этиленгликоли при температуре
38±2°С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m,
г
|
v
трилона
мл
|
С соли
моль/кг
|
Примечание (цвет раствора, состояние осадка)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
1
|
10
|
0
|
0,0944
|
0,0
|
0,021
|
Все растворы имеют светло коричневый оттенок и светлый осадок на дне.
|
2
|
9
|
1
|
0,1121
|
0,49
|
0,2
|
0,02
|
3
|
8
|
2
|
0,1652
|
0,52
|
0,4
|
0,038
|
4
|
7
|
3
|
0,1947
|
0,5
|
0,2
|
0,02
|
5
|
6
|
4
|
0,2242
|
0,51
|
0,26
|
0,025
|
6
|
5
|
5
|
0,3068
|
0,52
|
0,3
|
0,03
|
7
|
4
|
6
|
0,3481
|
0,48
|
0,24
|
0,025
|
8
|
3
|
7
|
0,3835
|
0,5
|
0,35
|
0,035
|
9
|
2
|
8
|
0,3894
|
0,53
|
0,28
|
0,026
|
10
|
0
|
10
|
0,4189
|
0,49
|
0,35
|
0,036
|
Таблица 5
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в этиленгликоли при температуре
22±1°С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,0
|
0,495
|
0,2
|
0,02
|
2
|
9
|
1
|
0,1121
|
0,51
|
0,3
|
0,03
|
3
|
8
|
2
|
0,1652
|
0,485
|
0,1
|
0,01
|
4
|
7
|
3
|
0,1947
|
0,495
|
0,25
|
0,02
|
5
|
6
|
4
|
0,2242
|
0,5
|
0,1
|
0,01
|
6
|
5
|
5
|
0,3068
|
0,51
|
0,35
|
0,03
|
7
|
4
|
6
|
0,3481
|
0,515
|
0,2
|
0,02
|
8
|
3
|
7
|
0,3835
|
0,49
|
0,1
|
0,01
|
9
|
2
|
8
|
0,3894
|
0,495
|
0,2
|
0,02
|
10
|
0
|
10
|
0,4189
|
0,505
|
0,25
|
0,02
|
Таблица 6
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в этиленгликоли при температуре
10±1°С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,0
|
0,47
|
0,2
|
0,02
|
2
|
9
|
1
|
0,1121
|
0,475
|
0,1
|
0,01
|
3
|
8
|
2
|
0,1652
|
0,555
|
0,3
|
0,03
|
4
|
7
|
3
|
0,1947
|
0,505
|
0,1
|
0,01
|
5
|
6
|
4
|
0,2242
|
0,515
|
0,25
|
0,02
|
6
|
5
|
5
|
0,3068
|
0,53
|
01
|
0,01
|
7
|
4
|
6
|
0,3481
|
0,46
|
0,2
|
0,02
|
8
|
3
|
7
|
0,3835
|
0,49
|
0,5
|
0,05
|
9
|
2
|
8
|
0,3894
|
0,55
|
0,2
|
0,02
|
10
|
0
|
10
|
0,4189
|
0,47
|
0,25
|
0,03
|
Таблица 7
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в бутиловом эфире уксусной
кислоты при температуре 38±2°С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,000
|
0,5
|
0,35
|
0,035
|
2
|
9
|
1
|
0,0171
|
0,53
|
0,26
|
0,025
|
3
|
8
|
2
|
0,0172
|
0,56
|
0,48
|
0,143
|
4
|
7
|
3
|
0,0174
|
0,52
|
0,16
|
0,015
|
5
|
6
|
4
|
0,0236
|
0,48
|
0,2
|
0,021
|
6
|
5
|
5
|
0,0236
|
0,53
|
0,28
|
0,0265
|
7
|
4
|
6
|
0,0295
|
0,51
|
0,35
|
0,034
|
8
|
3
|
7
|
0,0354
|
0,55
|
0,32
|
0,03
|
9
|
2
|
8
|
0,0531
|
0,525
|
0,3
|
0,028
|
10
|
0
|
10
|
0,0418
|
0,49
|
0,25
|
0,025
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона,
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,000
|
0,57
|
0,2
|
0,0175
|
2
|
9
|
1
|
0,0171
|
0,56
|
0,3
|
0,027
|
3
|
8
|
2
|
0,0172
|
0,5
|
0,4
|
0,04
|
4
|
7
|
3
|
0,0174
|
0,585
|
0,3
|
0,026
|
5
|
6
|
4
|
0,0236
|
0,54
|
0,3
|
0,028
|
6
|
5
|
5
|
0,0236
|
0,505
|
0,4
|
0,04
|
7
|
4
|
6
|
0,0295
|
0,515
|
0,3
|
0,029
|
8
|
3
|
7
|
0,0354
|
0,525
|
0,4
|
0,038
|
9
|
2
|
8
|
0,0531
|
0,53
|
0,4
|
0,038
|
10
|
0
|
10
|
0,0418
|
0,505
|
0,2
|
0,02
|
Таблица 9
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в бутиловом эфире уксусной
кислоты при температуре 9±2 С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона,
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,000
|
0,49
|
0,4
|
0,04
|
2
|
9
|
1
|
0,0171
|
0,46
|
0,2
|
0,02
|
3
|
8
|
2
|
0,0172
|
0,505
|
0,4
|
0,04
|
4
|
7
|
3
|
0,0174
|
0,54
|
0,1
|
0,01
|
5
|
6
|
4
|
0,0236
|
0,555
|
0,1
|
0,01
|
6
|
5
|
5
|
0,0236
|
0,51
|
0,6
|
0,06
|
7
|
4
|
6
|
0,0295
|
0,56
|
0,3
|
0,03
|
8
|
3
|
7
|
0,0354
|
0,585
|
0,3
|
0,02
|
9
|
2
|
8
|
0,0531
|
0,68
|
0,3
|
0,02
|
10
|
0
|
10
|
0,0418
|
0,685
|
0,4
|
0,03
|
С получением
сведений о первичной растворимости бензоата свинца в бутиловом эфире уксусной кислоты
было выявлено, что растворимость увеличивается с повышением температуры (таблицы
7-9).
В ДМФА выявлена
такая же зависимость, что и в бутиловом эфире уксусной кислоты. То есть, с повышением
температуры растворимость бензоата свинца увеличивается (таблицы 10-12).
Таблица 10
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в ДМФА при температуре 22±1°С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,000
|
0,505
|
0,15
|
0,015
|
2
|
9
|
1
|
0,177
|
0,505
|
0,65
|
0,039
|
3
|
8
|
2
|
0,3717
|
0,505
|
0,45
|
0,044
|
4
|
7
|
3
|
0,56286
|
0,5
|
0,3
|
0,03
|
5
|
5
|
5
|
0,83544
|
0,515
|
0,45
|
0,044
|
6
|
4
|
6
|
0,94518
|
0,5
|
0,3
|
0,03
|
7
|
3
|
7
|
1,17882
|
0,515
|
0,85
|
0,082
|
8
|
2
|
8
|
1,73814
|
0,495
|
0,65
|
0,066
|
9
|
0
|
10
|
1,88328
|
0,515
|
0,6
|
0,058
|
Таблица 11
- Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в ДМФА при температуре 10±
1 °С
Номер пробы
|
V
растворителя
мл
|
V
раствора
мл
|
С
кислоты в растворителе
моль/кг
|
m, г
|
v
трилона
мл
|
С
соли
моль/кг
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
10
|
0
|
0,000
|
0,54
|
0,9
|
0,083
|
2
|
9
|
1
|
0,177
|
0,46
|
0,3
|
0,032
|
3
|
8
|
2
|
0,3717
|
0,535
|
1,5
|
0,14
|
4
|
7
|
3
|
0,56286
|
0,51
|
0,3
|
0,03
|
5
|
5
|
5
|
0,83544
|
0,53
|
0,4
|
0,037
|
6
|
4
|
6
|
0,94518
|
0,54
|
1,8
|
0,17
|
7
|
3
|
7
|
1,17882
|
0,6
|
0,57
|
8
|
2
|
8
|
1,73814
|
0,96
|
1,9
|
0,09
|
9
|
0
|
10
|
1,88328
|
0,72
|
0,9
|
0,06
|
По данным
полученным выше видно, что из представленных растворителей, бензоатат свинца лучше
растворяется в растворах кислоты с этиленгликолем при температуре 22 градуса и с
ацетоном, особенно с повышением температуры. Особый интерес имеют полученные результаты
в ходе изучения кинетики растворения бензоата свинца, которые наглядно представлены
в следующей части в виде кинетических кривых.
3.2 Результаты
изучения кинетики растворения
Итак, в ходе
изучения кинетики растворения данной соли, а именно бензоата свинца, были получены
следующие результаты, которые представлены ниже на рисунках 5-9.
Рисунок 5 – Изучение кинетики
растворения бензоата свинца в растворе бензойной кислоты в ДМФА (концентрация кислоты
0,066 моль/л), t= 22ºC
Рисунок 6 – Изучение кинетики
растворения бензоата свинца в растворе бензойной кислоты в этиленгликоле (концентрация
кислоты 0,35 моль/л), t= 22ºC
Рисунок 7 – Изучение кинетики
растворения бензоата свинца в растворе бензойной кислоты в этиленгликоле (концентрация
кислоты 0,41 моль/л), t= 22ºC\
Рисунок 8 – Изучение кинетики
растворения бензоата свинца в растворе бензойной кислоты в ацетоне (концентрация
кислоты 0,77 моль/л),
t= 22ºC
Рисунок 9 – Изучение кинетики
растворения бензоата свинца в растворе бензойной кислоты в бутиловом эфире уксусной
кислоты (концентрация кислоты 0,0354 моль/л), t= 22ºC
Таблица 14
- Обработка результатов кинетических кривых при изучении бензоата свинца в растворах
бензойной кислоты с органическими растворителями
Природа растворителя
|
[НА], моль/л
|
tпр, мин
|
tmax мин
|
с
моль/л
|
Ацетон
|
0,77
|
36
|
31
|
0,039
|
ДМФА
|
0,066
|
32
|
28
|
0,03
|
этиленгликоль
|
0,35
|
32
|
18
|
0,26
|
0,41
|
38
|
28
|
0,04
|
бутиловый эфир
уксусной кислоты
|
0,0354
|
34
|
27
|
0,046
|
Сравнив полученные
первичные сведения растворимости бензоата свинца в различных растворителях, можно
сделать вывод о том, что приблизительно эти данные совпадают с данными полученными
в результате изучения кинетики растворения. При этом время растворения соли от 4
до 45 минут.
В ходе выполнения
курсовой работы было установлено:
1. Растворимость бензоата свинца зависит
от концентрации кислоты в растворе;
2. Растворимость бензоата свинца зависит
от температуры;
3. Растворимость бензоата свинца слабо зависит
от природы растворителя и от времени растворения.
Заключение
В ходе проведенного
исследования были получены первичные сведения о растворимости бензоата свинца в
стационарных условиях; а также изучена кинетика растворения; температурный ход растворимости
бензоата свинца в ряде растворов органических растворителей с бензойной кислотой.
Такие данные
свидетельствуют о том, что из рассмотренных растворителей, бензоат свинца имеет
лучшую растворимость в этиленгликоле.
Кроме того,
была изучена кинетика растворения бензоата свинца. По результатам которой, было
выявлено, что также лучшую растворимость бензоат свинца имеет в этиленгликоли.
Установлено,
что растворимость соли, полученная в ходе изучения кинетики, почти совпадает с данными
полученными при изучении растворимости в стационарных условиях.
По полученным
результатам можно сделать вывод о том, что бензоат свинца лучше растворяется в следующей
последовательности в порядке увеличения: этиленгликоль < ацетон < бутиловый
эфир уксусной кислоты < ДМФА.
Список использованных источников
1. Новый справочник химика и технолога /Химическое
равновесие. Свойства растворов.- СПб: Профессионал, 2004. - 1324с.
2. Физическая химия /Под редакцией К.С. Краснова.
- М.: Высшая школа, 1982.-687 с.
3. Новый справочник химика и технолога /Электродные
процессы, химическая кинетика и диффузия. Коллоидная химия. - СПб: Профессионал,
2004. -1115 с.
4. Киреев В. А. Курс физической химии. -
М.: Химия, 1975. - 775 с.
5. Зависимость скорости термического разложения
оксалатов свинца, ртути, меди и железа от температуры // Тр. Томск, гос. ун-та.
- 1954. - Т. 126. - С. 51-64.
6. Реми Г.А. Курс неорганической химии. Т.2.
- М.: Мир. 1974. 388 с.
7. Справочник химика. Т.2 - М.: Химия, 1964.
- 126 с.
8. Стромберг А. Г., Семченко Д.П. Физическая
химия. - М.: Высшая школа, 1999.-527 с.
9. Практикум по физической химии /Под ред.
СВ. Горбачева. - М: Высшая школа, 1974.-496 с.
10. Практические работы по физической
химии /Под ред. К.П. Мищенко, А.А. Равделя. - Л.: Химия, 1967. - 347 с.
.ru
Похожие работы на - Изучение растворимости бензоата свинца в различных растворителях
|