Biochimie, diagramme de phases, diagramme binaire, système binaire, zinc, étain, analyse thermique, courbes de refroidissement, liquidus, solidus, fusion, azéotrope, acétone, chloroforme, réfractométrie, distillation, indice de réfraction, composition, point eutectique, thermodynamique
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Lors de ce TP, nous avons étudié un système binaire acétone-chloroforme. Pour cette étude, nous avons utilisé la technique de distillation, processus chimique permettant de séparer différents éléments constituant un liquide. La séparation de ces éléments se fera grâce à leurs différentes températures d'ébullition. Le but de ce TP est de déterminer la température d'ébullition de l'acétone, du chloroforme, et de l'azéotrope. (...) Durant ce TP nous avons étudié le diagramme binaire solide-liquide Zinc/Étain. Pour obtenir ce diagramme, nous avons utilisé une méthode d'analyse thermique par refroidissement des mélanges allant du zinc pur à l'étain pur en passant par des mélanges zinc-étain. Le but de ce TP est de tracer les courbes de refroidissement de chaque mélange afin de pouvoir tracer le diagramme binaire Zn-Sn qui représente la température minimale de fusion complète (liquidus) et la température de début de fusion (solidus).
Sommaire
Étude par réfractométrie d'un système binaire liquide-vapeur : le système acétone-chloroforme
Étude par analyse thermique d'un système binaire solide-liquide : le système Zn - Sn
Étude par réfractométrie d'un système binaire liquide-vapeur : le système acétone-chloroforme
Étude par analyse thermique d'un système binaire solide-liquide : le système Zn - Sn
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Extraits
[...] On remarque au niveau de la forme que les deux diagrammes sont assez similaires même si les courbes de notre diagramme expérimental ne sont pas aussi uniformes que celles du diagramme théorique. Concernant les températures, nous obtenons une température expérimentale de fusion de Zn pur de 409°C contre 419°C théorique. Pour la température de fusion de Sn pur, nous avons mesuré 219°C contre 231°C théoriquement. Enfin pour l'eutectique, l'expérimental se trouve à 188°C pour un pourcentage de Sn de le théorique se trouve à 198°C pour un pourcentage de Sn de 85%. [...]
[...] Puis, on lance la distillation à une vitesse normale. Ensuite, on attend que la température se stabilise, on note précisément cette température, il s'agira de notre température pour l'addition 1 (pour 1V et 1L). Ensuite, on prélève une première quantité de distillat que l'on éliminera. Puis, on prélève une deuxième quantité de distillat que l'on stockera dans le flacon 1V. Pour finir, on prélève une quantité de résidu que l'on stockera dans le flacon 1L. Pour les 2ème, 3ème, 4ème, 5ème, 6ème addition : On ajoute d'abord à l'acétone successivement et 21 cm3 de chloroforme par une embouchure du tricol (15 pour la 2ème / 25 pour la 3ème etc . [...]
[...] MANIPULATIONS : Nous avions plusieurs échantillons : - de Sn = Zn pur - 20% de Sn de Zn - 40% de Sn de Zn - 80% de Sn de Zn - 90% de Sn de Zn - 95% de Sn de Zn - 100% de Sn = Sn pur Nous avons réalisé l'analyse thermique du zinc pur et l'étain pur puis des mélanges zinc - étain. Pour cela nous avons fait fondre chaque échantillon à une température maximale de 450°C, afin d'obtenir des échantillons liquides. Pour réaliser l'analyse thermique nous avons plongé le thermocouple chromel-alumel protégé par un tube de silice dans le liquide. Ce thermocouple est également relié à un enregistreur positionné sur la gamme 25 mV relié à une table qui va tracer la courbe de refroidissement de chaque échantillon. [...]
[...] La séparation de ces éléments se fera grâce à leurs différentes températures d'ébullition. Le but de ce TP est de déterminer la température d'ébullition de l'acétone, du chloroforme, et de l'azéotrope. Cette détermination se fera grâce à l'utilisation d'un réfractomètre permettant de relier l'indice de réfraction de notre composé à un pourcentage de Masse Molaire, et donc à la température. Lors de ce TP, nous cherchons également à étudier les courbes de rosée et d'ébullition, et la composition de l'azéotrope, il s'agit du mélange liquide (d'acétone-chloroforme) qui gardera une composition fixe à une température d'ébullition fixe. [...]
[...] Par exemple, pour calculer nT0 de 1V : nT0 de 1V = 1,350 - 4.10^-4 (25-34) nT = n lu directement sur le spectrophotomètre T0 = la température du thermomètre T = la température de la salle On se retrouve alors avec de nouveaux indices de réfraction, donc un nouveau tableau. Nous aurons donc deux courbes. Voici le tableau avec les indices de réfraction corrigés à 25 C° et leurs % correspondants : Cf courbes de rosée et d'ébullition Nous avons deux courbes : une réalisée grâce aux valeurs de n à 34 C° sur le réfractomètre (le premier tableau) et une, "corrigée", avec les valeurs de n du réfractomètres converties à 25 C°. [...]
