Haihdutus

Eli haihdutus on erotusmenetelmä, jossa haihtuva aine poistetaan haihtumattomasta pelkästään lämpöä tai paineenalennusta käyttämällä. Aineet erottava ominaisuus on siis haihtuvuus. Haihdutus voi vaatia erillistä lämmitystä. Haihdutettava seos voi olla niin homogeeninen kuin heterogeeninenkin; esimerkiksi merisuola valmistetaan homogeenisesta seoksesta eli merivedestä haihduttamalla, sispsit taas heterogeenisesta seoksesta eli märästä perunajauhomassasta


Haihdutus ei ole sama prosessi kuin tislaus, jossa pyritään erottamaan kaksi haihtuvaa ainetta toisistaan niiden höyrynpaineen mukaan. Tämän takia tislauksessa lämpötila on säädettävä lämpötila tarkkaan, jottei tuotteesta tulisi liian laimeaa. Haihdutuksessa lämpötilaa ei lähtökohtaisesti tarvitse tarkalleen säätää, kun kaikki haihdutettava aine kuitenkin halutaan pois. Tietenkin on varottava ylikuumentamasta haihdutusjäämää.

Työn tarkoituksena on tarkkailla, miten paine vaikuttaa veden kiehumispisteeseen

Tässä kuvassa on pyöröhaihdutin, pyörökolvi jossahioksellinen yhde lämpömittarille, alipainemittari ja ejektori.


Taulukko 1.

Veden määrä haihdutuksessa (ml)	Haiduttimen paine (mbar)	Haihduttimen kierrosluku (1/min)	Vesihauteen lämpötila(Î C) kun vesi haihduttimessa kiehuu	vallitseva työskelyt. ilmanpaine (mbar)
n.500-1000	50	0	30o C	746,5
n.500-1000	100	0	39o C	746,5
n.500-1000	200	0	53o C	746,5
n.500-1000	300	0	59o C	746,5
n.500-1000	400	0	68o C	746,5
n.500-1000	500	0	72o C	746,5
n.500-1000	600	0	77o C	746,5
n.500-1000	700	0	80o C	746,5
n.500-1000	800	0	85o C	746,5
n.500-1000	900	0	88o C	746,5
n.500-1000	1000	0	90o C	746,5

Taulukko veden kiehumispisteestä

Kuvaaja omasta kiehumispisteetä

Kuvaaja todellisesta kiehumispisteestä

Tarkemman työselostuksen löydät täältä.

IONINVAIHTO

Työssä tehdään kationinvaihtajan elvytys, hartsin pesu, pehmennys ja kapasiteetin määritys

Työssä käyytettävät laitteet ja aineet:

Byretti
Kationivaihtohartsia
Natriumkloridia
Suolahappoa
hopeanitraattia

Tässä on ioninvaihtohartsia.

Työ suoritetaan koelaitteistolla, jossa on erotussuppilo, byretti lasivillaa, kationivaihtohartsia ja vielä lopuksi lasivillaa

Elvytys:

Kationinvaihtajan elvytys tapahtuu noin 1 M HCl:lla. Kaada erotussuppilon kautta noin 400 ml noin 1M HCl, nopeudella 13m/min. Aikaa tähän kuluu noin puoli tuntia. Säädä virtausta erotussuppilon hanan ja poistoputken kuristajan avulla niin, että nestepinta pysyy kokoajan vakiotasolla . kirjoita reaktio kyseisestä tapahtumasta. elvytyksen jälkeen vaihtaja on vetymuodossa.

Pesu:

Elvytyksen jälkeen suoritetaan hartsin pesu tislatulla vedelläsuttamalla noin litra vettä hartsin läpinopeudella 30 ml/ min. Kun vedessä ei ole enää klorideja,pesu lopetetaan. Se todetaan ottamalla muutama pieni määrä vettä koeputkeen poistoputkesta ja laittamalla koeputkeen pari tippaa hopeanitraattia. Jos veteen tulee valkoinen sakka, se sisältää vielä klorideja ja jos ei, niin se on kloriditonta.

Pehmennys eli ioninvaihto:

juoksuta 400 ml 0,5 M Natriumkloridia hartsin läpi nopeudella 15 ml/min. Mittaa liuoksen pH ja johtokyky ennen ja jlkeen juoksutuksen. KunNatriumkloridi on valunut läpi, juoksuta 600 ml tislattua vettä hartsin läpi 20 ml/min. Kerää vesikin talteen.

Kapasiteetin määritys

Suodokseen on tullut hartsin pidättämien natriumionien tilalle ekvalentti määrä vetyioneja. Sekoita mittapullon sisältö huolellisesti ja pipetoi siitä 50 ml:n näytettä 250 ml:n erlenmeyerpulloon. Lisää muutama tippa fenoliftaleiinia indikaattoriksi ja titraa näyte 0,1 M cxcccOH:lla värinmuutospisteeseen.

Hartsin ioninvaihtokapasiteetti
Hartsin ioninvaihtokapasiteetin määritys onnistuu NaH-titrauksella sekä seuraavalla kaavalla:

Kapasiteetti = c * V * 1000ml / Vh * 50ml


c = Titrauksessa käytetyn NaOH-liuoksen molaarisuus (mmol/mlh)
V = Titrauksessa kulunut NaOH-määrä (ml)
Vh= Hartsin määrä, 524,6ml

Lasku:

Kapasiteetti = 0,1 * 1,2 * 1000 / 524,6* 50

= 0,00457 mol/ml

Mittasimme kivennäisvedestä vielä Ca-pitoisuuden 0,005molaarisella EDTA-liuoksella titraten.Vichyvesipullossa ilmoitettiin Ca-pitoisuudeksi 28 mg/l.

Pystemme seuraavalla kaavalla laskemaan näytteen kalsiumpitoisuuden.

X= M * a * c (1000/V), missä

<> <>

X	Näytteen Ca-pitoisuus (mg/l)
M	Kalsiumin atomipaino (g/mol)	40,08 g/mol
a	Titrauksen EDTA-kulutus (ml)	7,0 ml
c	EDTA-liuoksen konsentraatio (mol/l)	0,005 mol
V	Alkuperäisen näytteen tilavuus	20 ml

Eli

x=40,08 x 7,0 x 0,005 + 20 = 21.4028 mg/L

Tarkempi työseloste löytyy täältä.

OPINPOLKU MURSKAUS, JAUHATUS, SEULONTA,LIUOTUS PAINOANALYYTT RAUTA-ANALYYSI

Tein Fe-pitoisuuden määrittämistyön vaihteeksi yksin, ja sen seurauksena siihen meni myös enemmän aikaa. Jouiduin joitakin asioita aloittamaan alusta, mutta pääasia että opin kaiken mitä ei kannata tehdä. :) Eli Työn tarkoitulsena oli määrittää itse jauhetun kiven ja opettajan antaman vertailunäytteen Fe-pitoisuus. Tätä ennen tein murskauksen jauhatuksen ja seulonnan Simon kanssa ja tässä on muutama kuva siitä

Tässä kuvassa on leukamurskain

Seula

Kuulamylly


Rautapitoisuuden määritystyöstä työselosteen ja tulokset löydät täältä.

Raudan liuottamista kuningasveteen.

Vertailunäytteen puhdistamista.

Kuvassa hiillytetään suodatinpaperi, että upokkaaseen jää vain rauta.

Sakan punnitus.

-

ADSORPTIO Liuoksesta

Adsorptio on aineensiirtoprosessi, jossa kaasu- tai nestekomponentit erotetaan toisistaan saattamalla ne kosketuksiin jonkin kiinteän aineen pinnan kanssa. Adsorbtio perustuu joidenkin kiinteiden aineiden (adsorbenttien) kykyyn ottaa pinnalleen (adsorboida) kaasuja ja nesteitä (adsorbaatteja). Adsorbiota kaytetään useimmiten silloin, kun adsorboitavan aineen pitoisuus kaasussa tai nesteessä on pieni.

Työ alkaa niin, että punnitaan kuuteen hiokselliseen 100ml erlenmeyeriin 500 mg hiilijauhetta ja lisätään niihin byretillä vettä: 1) 48 ml, 2) 47,5 ml, 3) 47ml, 4) 46,6 ml, 5) 44ml ja 6) 40 ml. Tämän jälkeen määritetään valmistetun suolahappoliuoksen konsentraatio titraamalla 2-3 kertaa

Valmistetaan 100 ml 0,25 M etikkahappoliuos ja määritetään sen tarkka konsentraatio titraamalla. Lisätään etikkahappoaerlenmeyereihin 1) 2ml 2) 2,5 ml 3) 3ml 4) 3,5ml 5) 6 ml 6)10ml

Liuokset suodatetaan jatitrataan 20ml:n näytteitä 0,02 M natriumhydroksidiliuoksella, indikaattorina fenoliftaleiini.

Tulokset:

m(g)	V(L)	V(L)	n(alussa)	n(Lopussa)	x (g)	C(Lopussa)	1/c(lopussa)	m/x
0,5	0,002	0,00725	0,000484	0,00016675	0,019051	0,00333	299,9	26,2
0,5	0,0025	0,009125	0,000605	0,000209875	0,023727	0,00419	238,2	21,1
0,5	0,003	0,01145	0,000726	0,00026335	0,027782	0,00526	189,9	18,0
0,5	0,0035	0,013475	0,000847	0,000309925	0,032251	0,00619	161,3	15,5
0,5	0,006	0,025	0,001452	0,000575	0,052664	0,0115	87,0	9,5
0,5	0,01	0,0446	0,00242	0,0010258	0,083722	0,02051	48,7	6,0

Tekemämme taulukon avulla saimme suoran kulmakertoimen ja leikkauspisteen avulla suoran yhtälön muodon y=a*x+b. Siitä saimme luvut y=0,0798x+2,4208, josta a=0,0798 eli k1/k2 ja b= 2,4208 eli 1/k1 Näiden avulla saimme laskettua k1:n arvon joka on 1/k1 = 2,4208 eli k1=1/2,4208= 0,413087
Näiden tulosten avulla pystyimme sijoittamaaan luvut kaavaan ja laskemaan hiiligramman kokonaispinta-alan:
S= 0,413087*6,023*1023 * 21*10-20 = 870m2/g
60,05
Eli yhden hiiligramman kokonaispinta-ala on 870m2/g!

Tarkempi työselostus ja lisää kuvia löydät täältä.