- Xây dựng giản đồ nóng chảy của hệ hai cấu tử bằng phương pháp phân tích nhiệt.. - Giản đồ nóng chảy của hệ hai cấu tử biểu thị mối quan hệ giữa nhiệt độ nóng chảy (hay kết tinh) của hệ phụ thuộc vào thành phần của hệ.. - Ở đây chúng ta nghiên cứu giản đồ nóng chảy của hệ hai cấu tử hoà tan hoàn toàn ở trạng thái lỏng và không hoà tan ở trạng thái rắn, trong điều kiện áp suất không đổi. - Giản đồ có thể xây dựng nhờ phương pháp phân tích nhiệt dựa trên sự nghiên cứu các đường cong nguội lạnh (hay đun nóng) của các cấu tử nguyên chất và các hỗn hợp.. - Đường cong nguội lạnh của cấu tử nguyên chất (hình 1, đường 1). - Khi đun cấu tử nguyên chất đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của nó rồi làm lạnh thì nhiệt độ giảm dần theo thời gian (đoạn ab). - Khi chất lỏng kết tinh thì lượng nhiệt phát ra trong quá trình kết tinh bù cho lượng nhiệt chất lỏng mất cho môi trường ngoài và nhiệt độ của hệ dừng lại không thay đổi (đoạn bc). - Khi quá trình kết tinh xong thì nhiệt độ lại tiếp tục giảm (đoạn cd).. - Đường cong nguội lạnh 1. - Cấu tử tinh khiết.. - Hỗn hợp lỏng có thành phần bất kì.. - Hỗn hợp lỏng có thành phần hỗn hợp ơtecti.. - Có thể giải thích đường cong nguội lạnh nhờ quy tắc pha của Gipxơ:. - n − số cấu tử. - nghĩa là có một biến số có thể thay đổi tuỳ ý mà không làm thay đổi số pha của hệ. - Vì thành phần là xác định (100%) nên nhiệt độ phải là biến số thay đổi.. - nghĩa là không một biến số nào có thể thay đổi, nhiệt độ kết tinh của cấu tử tinh khiết là hoàn toàn xác định (đoạn bc nằm ngang).. - Đường cong nguội lạnh của hỗn hợp lỏng (hình 1, đường 2). - Khi làm lạnh hỗn hợp lỏ ng, nhiệt độ giảm dần (đoạn ab). - Đến một nhiệt độ nào đó, một trong hai cấu tử bắt đầu kết tinh. - Nhiệt phát ra khi kết tinh làm cho nhiệt độ giảm chậm lại (đoạn bc) và trên đường cong nguội lạnh có điểm gẫy (điểm b). - nghĩa là khi thành phần thay đổi thì nhiệt độ phải thay đổi (đoạn bc giảm chậm lại nhưng không nằm ngang như trường hợp kết tinh của chất lỏng nguyên chất). - Theo mức độ kết tinh của một cấu tử, nồng độ của cấu tử kia trong dung dịch lỏng dần tăng lên và đến một nhiệt độ nào đó cả hai cấu tử cùng kết tinh, thành phần của dung dịch lỏ ng khi đó sẽ không thay đổi và sự kết tinh xảy ra ở một nhiệt độ hoàn toàn xác định (đoạn cd). - Ở nhiệt độ này hệ gồm ba pha:. - hai cấu tử rắn và hỗn hợp l ỏng. - nghĩa là cả nhiệt độ và thành phần đều không được thay đổi. - Hỗn hợp lỏng nằm cân bằng với hai pha rắn gọi là hỗn hợp ơtecti và nhiệt độ tại đó có cân bằng ba pha là nhiệt độ ơtecti ( t o E. - Khi hỗn hợp ơtecti kết tinh xong thì nhiệt độ của hệ lại giảm (đoạn de).. - Nếu nghiên cứu sự nguội lạnh của hỗn hợp lỏng có thành phần đúng bằng thành phần hỗn hợp ơtecti thì dễ dàng thấy rằng hỗn hợp đó sẽ kết tinh như một cấu tử nguyên chất (hình 1, đường 3).. - Xây dựng giản đồ nóng chảy từ các đường cong nguội lạnh Dựa vào các đường cong nguội lạnh chúng ta biết được:. - Nhiệt độ kết tinh của các cấu tử nguyên chất.. - Nhiệt độ bắt đầu kết tinh của các hỗn hợp lỏng có thành phần xác định.. - Nhiệt độ kết tinh của hỗn hợp ơtecti.. - Vẽ đồ thị, một trục là nồng độ các hỗn hợp nghiên cứu và một trục là nhiệt độ kết tinh của các hỗn hợp tương ứng ta được giản đồ kết tinh hay nóng chảy của hệ hai cấu tử (hình 2).. - Trên giản đồ, các đường cong t o A E và t o B E biểu thị nhiệt độ bắt đầu kết tinh của A và B trong các hỗn hợp phụ thuộc vào thành phần. - các đường t o A m và t o B n cùng với đường t o E . - Điểm E chính là điểm ơtecti và hoành độ ứng với điểm E là thành phần hỗn hợp ơtecti của hệ nghiên cứu.. - Giản đồ nóng chảy, xây dựng từ các đường cong nguội lạnh. - Dụng cụ để xác định đường cong nguộ i lạnh của chất lỏng có dạng như hình 3.. - Dùng cân phân tích lấy vào các ống nghiệm có đánh số, lần lượt các hỗn hợp có thành phần. - Thành phần. - Đun một cốc nước sôi, nhúng lần lượt từng ống vào cho hỗn hợp chảy lỏng, sau đó lấy ra, lau khô ống nghiệm và lắp vào ống bao theo hình 3.. - Khuấy nhẹ hỗn hợp bằng que khuấy (4) đồng thời theo dõi nhiệt độ 1 phút 1 lần (dùng đồng hồ bấm giây hay đồng hồ đeo tay có kim chỉ giây cũng được). - Khi nào hỗn hợp đông cứng lại thì thôi khuấy nhưng vẫn tiếp tục theo dõi nhiệt độ cho đến khi nhiệt độ xuống tới 29. - Dùng giấy milimet vẽ các đường cong nguộ i lạnh (nhiệt độ - thời gian) tìm điểm dừng và điểm gãy trên các đường cong này.. - Với ống số 1 và ống số 7 chứa các cấu tử tinh khiết thì chỉ cần theo dõi nhiệt độ đến khi xuất hiện điểm dừng ứng với điểm kết tinh của các cấu tử. - Dụng cụ để xác định đường cong nguội lạnh. - Ống nghiệm đựng chất nghiên cứu.. - Thí nghiệm xác định đường cong nguội lạnh nhất thiết phải làm trong ống bao.. - Việc xác định điểm bắt đầu kết tinh đối với hỗn hợp có thành phần bất kì rất khó khăn, đòi hỏi phải cẩn thận, chính xác và tỉ mỉ khi ghi nhiệt độ và theo dõi thời gian.. - Không được bỏ qua một dữ kiện nào, khi vẽ đồ thị mới có thể tìm thấy điểm gãy trên đường cong nguội lạnh.. - Sau khi làm m ỗ i thí nghiệm nên xây dựng đường cong nguội lạnh để kiểm tra kết quả, nếu không tìm được các điểm đặc trưng phải làm lại ngay.. - Dựa vào đường cong nguội lạnh đối với 7 ống trên, xây dựng giản đồ nóng chảy của hệ naphtalen - điphenylamin.. - Ống số % naphtalen Nhiệt độ bắt đầu kết tinh. - Nhiệt độ kết tinh hỗn hợp ơtecti. - 2) Vẽ các đồ thị nhiệt độ - thời gian và giản đồ nóng chảy (nhiệt độ - thành phần) trên gi ấy milimet. - Xác định thành phần của hỗn hợp ơtecti.