BAI 3 HỆ THỐNG KHUẤY TRỘN GIÁN ĐOẠN VỚI ĐIỀU KIỆN ĐOẠN NHIỆT

BÀI 3: HỆ THỐNG KHUẤY TRỘN GIÁN ĐOẠN VỚI ĐIỀU KIỆN ĐOẠN NHIỆT.. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: Mô tả sự ảnh hưởng của tốc độ phản ứng hydrat hóa Anhydrit Axetic thành Axit Axetic trong thiết bị p

BÀI 3: HỆ THỐNG KHUẤY TRỘN

GIÁN ĐOẠN VỚI ĐIỀU KIỆN ĐOẠN NHIỆT.

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

Mô tả sự ảnh hưởng của tốc độ phản ứng hydrat hóa Anhydrit Axetic thành Axit Axetic trong thiết bị phản ứng đoạn nhiệt

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1 Phản ứng hydrat hóa Anhydrit Axetic (CH3COO)2O bằng nước

Quá trình hydrat hóa Anhydrit Axetic bằng nước với chất xúc tác là Axit Sunfuruc được mô tả như sau:

Phản ứng được xem như có phương trình động học của phản ứng bậc một vơí phương trình R=kCn nếu gần đúng bậc phản ứng của nước bằng 0 Thành phần proton Axit đạt hằng số trong suốt quá trình phản ứng và thực thế k là hằng số tốc

độ của phản ứng xúc tác bao gồm thành phần này cũng như bậc của phương trình Với bất kỳ hệ thống có dạng đặc trưng này thì giá trị nồng độ tức thời của Anhydrit Axetic có thể rút ra giữa phương trình cân bằng vật chất và phương trình cân bằng năng lượng thwo quan hệ tuyến tính (có thể xác địh ngay bằng phương pháp thống kê) Dùng phương trình này hoàn toàn có thể xác định được giá trị biến thiên nhiệt độ với thời gian lưu

Nếu nồng độ của Anhydrit Axetic tại một thời điểm bất kỳ là C, khi đó tốc độ phản ứng được xác định

dC R dt



Với C = C0 khi t=0 Nhiệt tổng quát của phản ứng là:

dt



dt



Cho phản ứng bậc n, tốc độ phản ứng được mô tả theo phương trình Arrhenius như sau:

E RT

Đặt .C p

H



 

Kết hợp với phương trình vận tốc Arrhenius vùa đưa ra, ta được:

E

n RT

dT

dt

Đặt T T  khi phản ứng hoàn toàn thì

(C  0).(T T ) và như vậy 0

0

C

 



Thế  vào phương trình trên , rút gọn ta có:

E RT

dT











Tiến hành lấy logarit hai vế phương trình, ta có:

dT

E

RT









Và vì vậy vẽ

ln

dT dt









theo 1/T sẽ được đường thẳng có hệ số

góc là –E/R và tung độ giao điểm trục tung là ln(A)

III BÁO CÁO THÍ NGHIỆM:

1 BẢNG SỐ LIỆU:

THÍ NGHIỆM 1:

10ml (CH3COO)2O 98.5%, d=1.08

40ml H2O

10ml H2SO4 0.5M

STT Thời gian t

(s)

Nhiệt độ T

Thời gian t (s)

Nhiệt độ T (0C)

12 330 39.3 32 930 43.2

THÍ NGHIỆM 2:

10ml (CH3COO)2O 98.5%, d=1.08

40ml H2O

20ml H2SO4 0.5M

STT Thời gian t

(s)

Nhiệt độ T

Thời gian t (s)

Nhiệt độ T (0C)

2 TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ:

a Tính toán:

0

t

t

T T

dT





0

15.9776

CH C O

0

0

42.3 31.7

0.667606 15.8776

C

THÍ NGHIỆM 1:

STT

Thời

gian

( t )

Nhiệt

độ T ( 0C )

0 0









ln

dT dt







37 1080 42.7 0.0234 0.0102 -0.4 -4.78749

ĐỒ THỊ:

THÍ NGHIỆM 2:

STT

Thời

gian

( t )

Nhiệt

độ T ( 0C )

0 0









ln

dT dt







37 1080 41.6 0.0240 -0.0033 -0.8 -5.48064

ĐỒ THỊ: