Twierdzenia wyjściowe i wywód wzorów. — Osmotyczna teorja roztworów uartt Hoffa stworzyła podstawę do określania

ciężarów drobinowych w tym właśnie stanie rozpuszczenia. Wynikać to musi z zasadniczego założenia tej teorji, która utożsamia ciśnienie osmotyczne z ciśnieniem gazowem, a więc rozszerza zasadę Avogadry również i na ciała, znajdujące się w stanie roztworu. Oparciem wszel­ kich metod oznaczania ciężarów drobinowych w roztworach muszą więc być te twierdzenia, któremi określa się ilościowo stosunek pomiędzy ciśnieniem osmotycznem n, a ilością drobin ciała rozpuszczonego n w 1-ce przestrzeniroztworu, czyli jego

) p. Tołłoczko: Chemja Ogólna, wyd. VIII, str. 58—65.

108

stężeniem molarnem. Stosunek ten, tak samo jak i związek pomiędzy prężnością gazu ailością drobin w 1-ce przestrzenizajmowanej przezeń

— jest stosunkiem prostej proporcjonalności.

Z drugiej strony osmotyczna teorja wywodzi cały szereg takich fizycznych własności roztworów, których liczbowe wartości są również wprost proporcjonalne do drobino­ wego stężenia n ciała rozpuszczonego, z tern jednak zastrzeże­

niem, źe odnosi się to wyłącznie do roztworów rozcieńczo­ nych, tj. takich, gdzie liczba drobin ciała rozpuszczonego n wsto­

sunku do liczby drobin rozpuszczalnika N jest mała, np. nie prze­

wyższa kilku odsetek. Temi proporcjonalnemi do stężenia n własno­ ściami roztworów, o które tu nam chodzi, są następujące wielkości:

1) Obniżenie prężności pary roztworu: p —p'— Ap.

2) Podwyższenie jego temp, wrzenia: tm'—tw—Atw. 3) Obniżenie jego temp, krzepnięcia: tk — tk' = A tk. 4) Obniżenie własnej rozpuszczalności L danego rozpuszczalnika A w cieczy 5, np. eteruw wodzie, gdy w nim rozpuszczone zostanie obce ciało X, a co zatem idzie wartość L spa-dnie na L', tj: L — L' =AL.

Wszystkie te wielkości, jako proporcjonalne do n, są więc również proporcjonalne i do osmotycznego ciśnienia n, panującego w danym roztworze. Ostatecznie mamy więc ogólnie:

n csd n cxd Ap co Atw oo Atk oo A L . . . (1)

Obniżenie prężności pary Ap=tp -p’) w roztworach.

Rys. 42. — Wykres ogólny przebiegu krzywej prężności pary: BC — czystego rozpuszczalnika: B'C' — roztworu wytwo­

rzonego w tymże rozpuszczalniku; (/>—p,y) — obniżenie prężności pary; {tk — — obniżenie temp, krzepnięcia; (t'w— tw) — pod­

wyższenie temp, wrzenia.

Stąd też widoczna,

jemnej. Uwidocznia to najlepiej ogólny wykres, podanyna Rys.42.Wi­

dzimy zeń, źe obni­

109

gr-drobin w 1-ce objętości roztworu, np. w 1 litrze, wyrażona matema­

tycznie prowadzi oczywistado następujących analogicznych wzorów: Ap = Ep.n-, Atw = Ew.n; Atk = Ek.n; AL = Ei.n . (2) W wyrażeniach tych symbole Ep, Ew, Ek, E, — reprezentują odpo­ wiednie współczynniki proporcjonalności. — Fizyczne zna­ czenie tych liczbowych współczynników wyjaśnia się odrazu w przy­ padku, gdy mamy: n — 1, to znaczyw przypadkuroztworów jednost­ kowego stężenia liczbowego,np. n=l gr-drób. na 1000 cm3 roztworu, lub na 100 gr-drobin rozpuszczalnika (N— 100), lub na 1000 gramów tegoż. W jakikolwiek sposób — byle stale ten sam — będziemy wyznaczać n, zawsze w przypadku n= 1, jest:

Ap—Ej, Atw = Ew\ Atk — Ek', AL—Ei . . (3) Liczbowe wartości tych zmian, wywołanych we własnościach rozpu­

szczalnika A przez rozpuszczenie w nim jednej gramodrobinyciała X, zwiemy gramodrobinowemi przesunięciami, np. gramodro-binowem obniżeniem prężności pary Ep, lub gramodrobinowem pod­ wyższeniem temp, wrzenia Ew.

Są to oczywista wielkości stałe, charakteryzujące dany rozpuszczalnik, lecz dla każde go rozpuszczalnika inne. Można je: — 1) oznaczyć doświadczalnie, za pomocą wytworzenia w danym rozpuszczalniku roztworu ciała X, któregostężenie (gramo- drobinowe) zgóry może być odpowiednio oznaczone; — 2) lub też obliczyć teoretycznie z innych fizycznych własności tegoż rozpuszczalnika (np. Ek — z temperatury tk° i ciepła topnienia w) — w co tu oczywiście wchodzić nie możemy.

Załączona poniżej Tab. IV podaje wyznaczone w ten sposób liczbowe wartości drobinowych przesunięć temperatur wrzenia i krzepnięcia dla kilku najczęściej używanych rozpu­

szczalników, czyli ich stałe Ew i Ek — zwane też pospolicie sta-łemi ebuljoskopji lub kryoskopji, przyczem stężenie n=l, jest tu odniesione do 1000 gramów rozpuszczalnika.

Tab. IV. — Obniżenia drobinowe temperatur krzepnięcia i wrzenia.

(Stałe:Ek— kryoskopji, Ew— ebuljoskopji,liczone na 1000<7 rozpuszczalnika).

Rozpuszczalnik

110

Znajomość liczbowych wartości tych stałych: Ep, Ew, Ej,i Et

•dla odpowiedniego lecz dowolnego rozpuszczalnika, np. eteru, daje nam możność oznaczenia ciężaru drobinowego Mx każdego ciała w nim się rozpuszczającego. Do tego celu prowadzą odpowiednie wzory, które wyprowadzamy z relacji (2), jak następuje.

Oznaczmy przez: Mx — nieznany ciężar gramodrobinowy ba­

danego ciała X, przez c ilość gramów tego ciała rozpuszczonego w 1000 gramachdanego rozpuszczalnika, np. eteru. Wtedy oczywista ilość rozpuszczonych gramodrobin, czyli stężenie mol ar n e tego roztworu n, wyrazi się jako iloraz: n = — Po wstawieniu tej wartości w jedno z wyrażeń relacyj (2), otrzymujemy:

&P = lub: Atw = Ewjf- i t. d. . . . (4) Dla obliczenia stąd Mx należy więc doświadczalnie wyznaczyćjedy­ nie tylko odpowiednią wartość d, a więc np. zmierzyć: Ap — obni­ żenie prężności pary, albo A tw ■— podwyższenie temp, wrzenia, albo A L — obniżenie względnej rozpuszczalności — wywołane n gr-dro- binami ciała X w 1000 77 obranego rozpuszczalnika. Wtedy osta­

teczny ogólny wzór do obliczenia Mx przedstawi się jako:

E o.lOOO J X G~

jeśli g oznacza ilość gramów ciała X, którą rozpuszczono w G gra­ mach danego rozpuszczalnika.

2. Metoda ebuljoskopowa. — W wykonaniu praktycznem metoda ta sprowadza się do dokładnego pomiaru temperatury wrzenia: — 1) czystego rozczynnika Zo: — 2) badanego roz­

tworu tr, a zatem do oznaczenia A tm = Ą— t0 w założeniu, że pod­ czas pomiaru ciśnienie zewnętrzne P pozostaje niezmienne: P = const, co w praktyce sprowadza się przy wrzeniuw otwartem naczyniu do stałości barometrycznego ciśnienia: b — const.

Ponieważ mierzona różnica temperatur nie powinna przekraczać*

•zwykle kilku dziesiętnych stopni — albowiem wzory wyżej wypro­ wadzone mają wyłączną wartość w granicach roztworów znacznie rozcieńczonych — przeto stosowana do tego celu aparatura musi działać pewnie i dokładnie. Warunek ten spełniają przyrządy, zwane ebuljoskopami, które ogólnie omówiliśmy poprzednio przy roz­ ważaniu warunków dokładnego oznaczania temperatury wrzenia, (p. w. str. 63—-65).

Ebuljoskop Swiętoslawskiego. — W prostej swej postaci, nada­

jącej się właśnie najlepiej do oznaczeń ciężarów drobinowych za pomocą pomiaru różnicy temperatur wrzenia czystego rozpuszczal­

nika i wytworzonego w nim roztworu — ebuljoskop ten, wyobrażony

.111

na Rys. 43, składa się: — 1) z groszkowatej kolbki E o pojemności ok. 50cm3, która wypełnia się najpierw czystymrozpuszczalnikiem; — 2) ze złączonej z kolbką tą rozszerzonej walcowatej rurki A, z wto­ pioną w nią krótką probówką na pomieszczenie czułego termometru Beckmana,w której zbiornik termometru tego zanurzonyjest w rtęci, dla osiągnięcia możliwie szybkiej wymiany ciepła pomiędzy wrzącą

z cieczą a termometrem; — 3) przez które wartko cyrku-luje ciecz wrząca, jakwska­

zują strzałki; — 4) z ma­ łej odwróconej chłodniczkiC, w której skrapla się para i spływa boczną rurką III osiągalną zwykle w apara­

tach innej konstrukcji.

węższych rurek łącznikowych I i II,

Ebuljoskop Sioiętosiawskiego: L — kolbka gruszkowata o pojemności" ok. 50 cm3; T — termometr Beckmanna, czuły na 0'01° C. — Ciecz wrząca, porywana pęcherzami pary, przewodem I przechodzi do przestrzeni A, gdzie trwale omywa termometr i spływa przewodem II z powrotem do kolbki; C — chłodnica:

k — kurek do połączenia z aparaturą ciśnieniową.

Wykonanie pomiaru jest niezmiernie proste. —

Najpierw wypełnia się dzeniu cieczy do wrzenia przezogrzewaniemałym pal­ nikiem, odczytuje się tempe­ raturę t0 na termometrze. plomierza, mającego postać piknometru, wyobrażonego na Rys. 34 c, który się odważa dokładnie dwukrotnie z badaną cieczą: przedipo jej odpuszczeniu częściowem do ebuljoskopu, — co ostatecznie wyznacza ciężar g1 wprowadzonej próbki. Temperatura wrzenia powstałego roztworu wnet się podnosi i ustala na punkcie wyż­ szym, dajmy na to Ą. Zabieg ten powtarzamy przynajmniej raz jeszcze, dodając dalszą próbkę badanego ciała, ale w mniejszej znacznie ilości, np. g2 gramów, co pociąga za sobą dalsze podwyższenie temp, wrzenia od t0 do t2, odpowiadające 1*7,+,73) gramom wprowa­

dzonej ilości ciała badanego. Na tern pomiar cały zostaje zakończony

112

Przykład pomiaru i obliczenia. — Ma być oznaczony ciężar drobinowy naftaliny Mx. — Odpowiednie wartości liczbowe, wyznaczone doświadczalnie, wynoszą tu np:

Ilość użytego eteru G =14’30 g RoztwórIz naftaliną g, = 0 •2957 g Roztwór II — 0’3810 ^7

<0 = 3 • 35° — Ą = 3’70° JĄ= 0’35°

żg = 3’81° 2k2 =0-46°

Stąd obrachowujemy stężenie c na 1000,7 eteru i wstawiamy odpo­ wiednie wartości we wzór (5), którym się wyraża wartość Mx, — a wielkość stałej ebuljoskopowej eteru J7W = 2’16° mamy podaną w Tab. IV. (p. str. 109). Otrzymujemy więc z dwu pomiarów:

0’2957.1000 14’30 ’

2’16 x0’2957.1000

0’35x14 30 127

C2 —

0’3810.1000 14-30

2’16x0’3810.1000

0’46 X 14 30 124 Są to wyniki zgodne ze sobą w granicach błędu doświadczalnego.

Ich średnia wartość daje na Mx wielkość: Mx — 125’5. — W rze­ czywistości teoretyczna wartość Mnaft., odpowiadająca składowi naftaliny: 93’75°/0 [Ć7] i 6 ■25°/0 [7/], winnawynosić dokładnie 128, co odpowiada wzorowi drobinowemu — 128.

3. Metoda pomiaru obniżenia prężności pary. — W praktycz-nem wykonaniu do tej metody pomiaru niezbędne jest uźyęie sprawnie i dokładnie wskazującego manometru różnicowego, chodzi tu bo­ wiem o pomiar różnicy prężności pary: p — czystego rozczynnika, i p' — roztworu w nim wytworzonego, w jakiejś dowolnej lecz stałej temperaturze, tj. w warunku t* = const. Temperaturą tą może być również obrana i temp, wrzenia danego rozczynnika.

Wtedy atoli do pomiaru różnicy: p—p'=&p w stałej tw = const, doskonale nadaje się ebuljoskop, złączony hermetycznie z aparaturą ciśnieniową, pozwalającą na dowolną i dokładną regulację zewnę­ trznego ciśnienia, pod którem odbywa się wrzenie. Najpierw na mano­ metrze, złączonymz wylotem ebuljoskopu przez kurek k (p. w. Rys. 43) i z aparaturę regulacyjną ciśnienia (nie uwidocznioną na tym rysunku), mierzymy dokładnie ciśnienie p, pod którem wrze czysty rozpuszczal­

nik,np. benzol w temp. 79°. Poczempo wytworzeniuw nim roztworu badanego ciała — przez co pierwotna temp, wrzenia tw = 79° pod­ niesie się, np. do tw' =80’6° — obniżamy pierwotne ciśnienie z p na p' tak, by temp, wrzenia spadła dokładnie do wartości pier­

wotnej, tj. tu do tw = 79°.

W takiem przystosowaniu ebuljoskopu przyrządem mierniczym jest manometr, na którem możliwie dokładnie musi być odczytana różnica prężności: p—p' — &p, zaś termometr służy do dokład­ nego nastawienia pierwotnie obranej temp, wrzenia: tw —const. —

113

Podstawę zamiany pomiaru Atw na pomiar Ap — wyjaśnia nam odrazuwykres, podany na Rys. 42. —Oczywista, że do obliczenia Mx z danych tego rodzaju pomiaru Ap, musi być znana wartość drobi­ nowego obniżenia prężności pary danego rozczynnika, czyli Ep.

Uwaga. — Wpraktycznem zastosowaniu metoda manometryczna oznaczenia ciężarów drobinowych — nie przedstawia tej łatwości wykonania, co metoda ebuljoskopowa.

Rys. 44. — Kryoskop: A — probówka, ok. 1*5 cm szeroka, opatrzona termome­

trem T Beckmanna i mieszalnikiem mx, w której doprowadza się badaną ciecz do zamrożenia; B — ochronny płaszcz bez­

pośrednio zanurzony w kąpieli O z miesza­

niną oziębiającą lodu z solą; m* — mie­

szadło kąpieli.

4. Metoda kryoskopowa. — Podstawą, tej metody jest dokładny pomiar różnicy temperatur krzepnięcia: czystego rozczyn­

nika tl: i roztworu w nim wytworzonego t*', tj: t]c— tj= A t^. — Do tego celu służy aparatura zwana kryoskopem, wyobra­

żona w prostejswej postaci na Rys. 44. — Ciecz poddaną, krzepnięciu umieszcza się w walcowatem naczy­

niu k opatrzonem boczną rurką do wprowadzania próbek badanego ciała.

Wcieczy tej tkwi zbiornik termometru Beckmanna, pozwalającego na pomiar Ą z dokładnością do O-01°. Oziębianie cieczy osiąga się odpowiednio dobraną mieszaniną oziębiającą, np.

lodem z solą kuchenną, umieszczoną wwiększem naczyniu, np. w 2—3 litr, kubku szklanym. By oziębianie nastę­

powało możliwie równomiernie i po­ wolnie — właściwe naczynie kryosko- powe jest wstawione w nieco obszer­

niejszy szklany płaszcz ochronny B przez co ciecz kryoskopowana jest oddzielona od mieszaniny oziębiającej koncentryczną warstwą powietrza. — W ten sposób przy powolnem lecz regularnem mieszaniu cieczyzapomocą szklanego mieszadełka m1 — osięga się z łatwością nieznaczne p rz e- chłodzenie cieczy od 1°-—2° po­ niżej temp, jej krzepnięcia, poczem ciecz „zaszczepia się“ drobniutką ilo­ ścią krystalicznego rozczynnika, przy­ gotowanego poprzednio oddzielnie w ma­ łej probówce wstawionej do miesza­ niny oziębiającej. Z chwilą zaszcze­ pieniaprzechłodzonej cieczy —zaczyna w niej powoli postępować krystalizacja

czystego rozczynnika, co jest oczywista związane z wydzielaniem się ciepła (topnienia): temperatura przechłodzonej cieczy wnet się podnosi i osięga po kilku minutach punkt maksymalny wtedy, gdy

Chemją organ. VI. 8

114

ruch termometru do góry ustanie. Jest to właściwa temperatura krzepnięcia, tj. temperatura równowagi pomiędzy fazą stałą i ciekłą tego samego ciała (por. w. str. 66—68).

Reszta składowych czynności całego pomiaru kryoskopowego jest ta sama co i w metodzie ebuljoskopowej. Obrachunek pomiaru również podobny, jak w metodzie ebuljoskopowej.

Uwaga. — W porównaniu do metody ebuljoskopowej metoda kryoskopoWa wymaga większej ostrożności w wykonaniu, występują tu bowiem pewne zasadnicze źródła błędu, związane z wielkością przechłodzenia oraz z postępującem zagęszczaniem się roztworów w miarę posuwającego się wydzielania kryształów czystego rozczyn-nika podczas krzepnięcia.

5. Metoda obniżenia rozpuszczalności. — 1. Rozważanie ogólne i wywód odpowiednich wzorów. — Podstawą tej metody oznaczania ciężarów drobinowych — jest prawo, określające przesunięcie rozpuszczalności wzajemnie tu mowa, obrazuje się najłatwiej w aparacie wy­ obrażonym na Rys. 45. — Jeśli a jest położeniem meniska, odgraniczającego przed skłóceniemwarstwę górną — czyli fazę czystego eteru od warstwy dol­

nej — czyli fazy czystejwody, a po skłóceniu, czyli po wzajemnem wysyceniu się obu cieczy, menisk ten podniesie się do a0, to przesunięcie aa0 odpo­ wiada — objętości rozpuszczonego w wodzie eteru L.

Gdy następnie do eteru wprowadzone zostanie 3-cie ciało X, w nim rozpuszczalne, a nie rozpuszczalne w wodzie, położenie meniska odgraniczającego obie fazy po ustaleniu się równowagi, tj. po ponownem skłóceniu, przesunie się w dół np. do poziomu av Przesunięcie od a0 doat — odpowiada więc zmniej­ szeniu się objętości rozpuszczonego eteru z Zna Z', a więc jest równe różnicy: AL = L— L'.

Prawo, które ilościowo określato zmniejszenie się rozpuszczalności cieczy B w A, wywołanetrze- ciem obcem ciałem X, jest to prawo, znane pod na­

zwą : zasady obniżenia rozpuszczalności.

Zostało ono sformułowane i wyprowadzone przez Nernsta (1890 r.), jako uogólnienie prawa Raoulta (p. Chem. Ogól.VIII, str. 63), i stanowijeden z fun­ damentalnych wniosków osmotycznej teorji roztwo­

rów. Treść tego prawa daje się wyrazić następująco.

115

„Względne obniżenie rozpuszczalności cieczy A w cieczy B, wy­ wołane ciałem X, rozpuszczalnem w A, a nierozpuszczalnemu w B — jest równe stosunkowi rozpuszczonych drobin n ciała X do ilości drobin (N+n), tworzących fazę ciekłą, złożoną z rozpuszczalnika A i ciała rozpuszczonego Xu.

Jeśli przeto, przy założeniu: t = const, oznaczymy przez L rozpuszczalność cieczy A wcieczy B, wyrażoną w dowolnych jednost­ kach, np. ciężarem lub objętością, a przez L' — rozpuszczalność tejże cieczy A po rozpuszczeniu niej n gr-drobin ciała X na N gr- drobin A, to matematycznie prawo Nernsta wyrazisięrównaniem: **)

*) Uwaga. — Równanie to,‘tak jak go podaje wzór (1), wy­ prowadzone jest z założenia, źe własna rozpuszczalność cieczy B wcieczy A w stosunku do rozpuszczalnościA wB jest stosunkowo mała.

Gdy tak nie jest, równanie to musi być uzupełnione wyrazem b, tj.

ilością drobin B w fazie A, a zatem: = ——— ■

’ L N+b+n

*

L —L' n

L N+ n

(1)

Oznaczając różnicę L —L' przez A L, wyrażenie to możemy również wypisać w postaci:

AL = L

= 7?

(N+n)'

A jeśli nadto odniesiemy go jedynie do roztworów tak rozcień­ czonych, źe w wartości sumy (N+n) możemy zaniedbać małą wielkość n wobec dużej wielkości N, to dochodzimy ostatecznie do prostej relacji:

AL = ±.n... (2) W wyrażeniu tern wartość liczbowa różnicy 4 L = L — L' jest obniżeniem rozpuszczalności cieczy A w B, a n — stę­ żeniem drobinowem ciała X, liczonem na N drobin rozpuszczal­

nika A. — Skoro nadto w odpowiednio dobranej lecz stałej tempe­ raturze : t° = const, rozpuszczalność każdego ciała jest cechą nie­ zmienną, przeto L — jest wartością stałą. A ponieważ dalej wartość liczbową N — możemy zachować również bez zmiany, obierając ją dowolnie np. jako N — 100, zatem i wartość LjN — pozostaje bez zmiany, tj. L\N = const = E. — Ostatecznie dochodzimy do poda­ nego już poprzednio (p. str. 110) wyrażenia:

AL = E'L.n...(3) w którem stała El —jest oczywista drobinowem obniżeniem rozpuszczalności, tj. obniżeniemwywołanem jednostkowem n—1 stężeniem ciała X w roztworze cieczy A.

116

Sformułowane w ten sposób wyrażeniem (3) prawo Nernsta — jest już gotowym wzorem do wyprowadzenia zeń wyrażenia, za po­ mocą którego daje się obliczyć ciężar drobinowy ciała X, z po­ miaru wartości 11 i z określenia wstępnego wartości stałej Et. — Wyrażając bowiem stężenie n jako = c : Mx, gdzie c odpowiada stężeniu ciała X, podanemu w gramach, a Jfj, jest ciężarem gramo-drobinowym, mamy odrazu:

c E

AL =

E

l a zatem: Mx = w-y.e ... (4) Stężenie c rachowane w gramach na określoną ilość rozpu­ szczalnika A, np. na 100,7, określa się z ciężaru 7 odważonej próbki ciała X oraz z ciężaru G użytego rozpuszczalnika, w objętości wy­ tworzonej przezeń fazy, a więc:

c = X 100.

Cr

Przyczem podkreślić tu należy, że początkowa wielkość fazy rozczyn- nika A, a zatem Ga, jest zawsze mniejsza od G, albowiem wskutek zmniejszenia się jego rozpuszczalności przez dodanieciałaX — obję­ tość fazy A musi wzrosnąć o objętość 4Z. W granicach silnie roz­

cieńczonych roztworów, do których wywody powyższe są odniesione, można jednak zaniedbać ten przyrost irachować zatem G jako = Go. Liczbowa wartość stałej Ei może być określona dwo­ jako: — 1) albo obliczona ze wzoru (2), jako: Ei = L : N, a więc np. wprzypadku układu: eter-woda — z rozpuszczalności eteru w wo­

dzie w danej temperaturze, liczonej na 100 7 wody, (p. Tab. IV) — oraz z obranej dowolnie lecz stale tej samej początkowej ilości eteru Go w fazie eterowej, np. (7=100,7; — 2) albo wyznaczona bezpośrednio pomiarem wielkości AL, a zatem wtedy, gdy do obni­ żenia rozpuszczalności cieczy A w B użyjemy ciałaXo znanym skąd inądciężarzedrobinowymMx, np. naftalenu C10H&, którego Jfno^ =128;

wtedybowiemwartość liczbowa stałej E oblicza się odrazu z relacji (4).

2. Oznaczanie ciężarówdrobinowychmetodą St. Tołloczki. — Jest to metoda w zasadzie swej oparta o pomiar zmniejszenia rozpuszczalności AL, na drodze objętościowej, a nie wagowej. — Jak to osięgnąć można, podaliśmy powyżej (str. 114), opisując treść prawa Nernsta.

Żeby atoli pomiar obniżenia rozpuszczalności A L — można było w ten sposób wykonać sprawnie i dokładnie — użyte do pomiaru rozpuszczalniki A i B, tworzące układ 2 cieczy częściowo tylko roz­

puszczalnychw sobie, muszą spełniać następujące warunki: — 1) różnić się dość znacznie w swych ciężarach właściwych, co jest konieczne do szybkiego i dokładnego rozdzielania się skłóconych ze sobą cieczy i wytworzenia 2 zwartych faz; — 2) różnić się wybitnie co do zdol­ ności rozpuszczania w sobie obcych ciał. Takich układów 2 cieczy niema do wyboru wiele.

117

Najlepiej odpowiadający tym warunkom ze znanych a pospoli­

tych cieczy jest układ: eter-woda. — Ciecze teróżnią się bowiem znacznie swą gęstością (seto. : sa3 = 0-714). Nadto rozpuszczalność eteru w wodzie jest dość znaczna, np. w t — 20° wynosi L=7‘05g na 100# H^O (p. n. Tab. IV, Uwaga), podczas gdy rozpuszczalność wodyweterze jest mała. Wreszcie eter jest doskonałym rozpuszczal­

nikiem rozmaitych ciał organicznych, nierozpuszczalnych w wodzie.

Rys. 46. — Aparatura do oznaczania ciężarów drobinowych metodą St. Tołłoczki: V — kolba, w której mierzy się objętościowo na skali wydłużonej szyjki obniżenie rozpuszczalności eteru w wodzie, w sta łej temp. t° = const, utrzymywanej większą ilością wody w zbiorniku; wytrząsanie obu cieczy i doprowadzanie do samorzutnego oddzielania się obu faz przeprowadza

się w stanie zanurzenia aparatu. 0'5 mm, i zamykaną szczel­ nie przyszlifowanym korkiem szklanym. —Jeden 1 mm skali w tym aparacie odpowiada więc rzeczywistej objętości

= 0-05245 cm3. '

Waźnem jest utrzymanie stałej temp, t = const, która może być dowolnie do­

brana, np. t= 18°, lecz musi być niezmiennie tą samą za­ równo podczas wyznaczania stałej Eidanego aparatu, jak i następnych pomiarów cięża­ zostaje niezmienna wkrótkim

czasie (kilkunastu minut)właściwego pomiaru. — Dopuszczalne waha­ nia temperatury nie powinny tu przekraczać TjT 0 ■ 1 °.

Skłócanie obu cieczy eteru i wody — wykonywa się ręcznie, przez potrząsanie zanurzonego aparatu w wodzie zbiornika.

Większa kropla czystej rtęci Hg wpuszczona do cieczy, ułatwia skłó­ canie cieczy a tern samem przyspiesza ich wzajemne wysycanie się.

Menisk odgraniczający obie fazy ustala się w tych warunkach bardzo szybko i wyraźnie, tak że można przy pomocy małej lupy odczytać dokładnie różnicę 0'2 mm w jego położeniu.

118

Uwaga. — Użyty do pomiarów eter musi być świeżo przedystylowany z nad metalicznegosodu, tj. absolutnie suchy, i następnie zabezpieczony od działania światła. Eter bowiem wilgotny, przechowywany bez zabezpieczenia od działania powietrza i światła, ulega powolnemu rozkładowi z wytworzeniem drobnych ilości jakiegoś związku (wenilowego), który następnie przy

Uwaga. — Użyty do pomiarów eter musi być świeżo przedystylowany z nad metalicznegosodu, tj. absolutnie suchy, i następnie zabezpieczony od działania światła. Eter bowiem wilgotny, przechowywany bez zabezpieczenia od działania powietrza i światła, ulega powolnemu rozkładowi z wytworzeniem drobnych ilości jakiegoś związku (wenilowego), który następnie przy

W dokumencie Chemja organiczna - Biblioteka UMCS (Stron 127-140)