Równowaga para-ciecz

1. Gruntowanie systemu

1. Odpowietrzyć system VLE za pomocą zaworu 3-drogowego odpowietrzającego/sterującego zamontowanego na ramie aparatu oraz (w razie potrzeby) poprzez spuszczenie cieczy z układu do kolby na odpady.
2. Wyjmij probówki do próbek i zastąp je czystymi probówkami (jeśli to konieczne). Ciecz nie spłynie całkowicie z układu.
3. W pierwszej serii eksperymentów napełnij przez zawór wejściowy mieszaniną około 50% metanolu, 30% izopropanolu i 20% wody. W drugim tygodniu uzupełnij około 25% metanolu, 45% izopropanolu i 30% wody. Przez trzeci tydzień uzupełniaj dowolnym płynem, który chcesz powtórzyć. Całkowita pojemność cieczy wynosi około 130 cm³.
4. Napełnij cieczą tuż poniżej miejsca, w którym pompa Cottrell przecina się z płaszczem próżniowym. Zbyt mała ilość płynu spowoduje, że system będzie wymagał bardzo wysokich szybkości wrzenia, aby uzyskać wystarczającą ilość płynu do "plucia" (gdy płyn pęka podczas intensywnego gotowania).
5. Użyj zlewki i wlej płyn do portu dodawania w górnej części komory równowagi. Zamknij port.
6. Sprawdź ciśnienie atmosferyczne za pomocą manometru rtęciowego na ścianie. Dostosuj "zero" na cyfrowym manometrze do dopasowania (jeśli to konieczne).
7. Przełącz trójdrogowy zawór odpowietrzający na "sterowanie" i uruchom pompę próżniową i regulator ciśnienia.
8. Otwórz przepustnicę na regulatorze ciśnienia o kilka obrotów i obserwuj, jak ciśnienie gwałtownie spada. Obserwuj ciśnienie na cyfrowym manometrze.
9. Ustaw nastawę ciśnienia sterującego na regulatorze ciśnienia, aby uzyskać ~ 700 mm Hg. Posłuchaj kliknięcia zaworu sterującego. Po osiągnięciu punktu kontrolnego hałas z pompy próżniowej będzie słyszalnie inny.
10. W tym momencie, przy otwarciu przepustnicy o kilka obrotów, za każdym razem, gdy otwiera się zawór sterujący, do pompy próżniowej zrzucane jest zbyt dużo powietrza, a ciśnienie spada poniżej 700 mm, po czym powoli wraca do normy. Całkowicie zamknij przepustnicę, a następnie otwórz ją o około 1/2 obrotu.
11. Poczekaj, aż zawór sterujący zacznie ponownie klikać, a następnie zamykaj przepustnicę małymi krokami, aż ciśnienie będzie się wahać tylko ~0.5 mmHg lub mniej, gdy zawór jest otwarty. W razie potrzeby dokonaj drobnych regulacji w punkcie kontrolnym lub zaworze wyciekowym, aby utrzymać bardzo blisko 700 mmHg.
12. Gdy mieszanina znajdzie się w zakresie ±10 mmHg od 700 mmHg, włącz moc grzałki, moc płaszcza grzewczego, wodę ze skraplacza i mieszadło magnetyczne. Wypróbuj 25-30 % mocy grzałki i 1,5-2 obrotów mocy płaszcza, aby rozpocząć. Aparat będzie potrzebował 20 minut lub mniej, aby zbliżyć się do równowagi. W tym czasie kontynuuj regulację ciśnienia.

2. Przeprowadzanie eksperymentu

1. Po zagotowaniu pompa Cottrell zacznie wypluwać płyn i można zobaczyć, jak płyn kapie z powrotem do komory wrzenia. Skondensowana para będzie wymagała więcej czasu, aby się pojawić. Po osiągnięciu równowagi eksperymentatorzy powinni widzieć stałe krople skondensowanej pary (2 - 3 krople / s) i zwróconej cieczy (2 - 3 krople / s). Temperatura powinna być stabilna do ± 0,03 ºC, a ciśnienie powinno być stabilne na poziomie 700,0 ± 0,5 mmHg. Gdy te warunki zostaną ustalone na co najmniej 2 minuty (lub więcej), osiągana jest równowaga.
2. Otwórz zawory magnetyczne (oznaczone "1" i "2" na sterowniku) 4 lub 5 razy każdy na tyle długo, aby zebrać około 0,5 cm³ cieczy w każdej probówce z próbką i zamknij probówki. Jeśli zawór nie reaguje na swój przycisk, spróbuj wyłączyć wyłącznik zasilania sterownika, a następnie włączyć. Ta pierwsza próbka zostanie użyta do umycia rurek i systemu dostarczania i zostanie wyrzucona. Mycie polega na zastąpieniu wszelkich pozostałych substancji chemicznych po bokach probówek tą samą substancją chemiczną, z której pobierana jest próbka, więc nie wpłynie to na skład testu.
3. Na chwilę wyłącz zasilanie grzałki, odczekaj 30 s, aż wrzenie ustąpi, a następnie odpowietrz instalację za pomocą zaworu 3-drogowego odpowietrzającego/sterującego. Wyjmij probówki z próbkami, zakręć kilka razy, a następnie wrzuć je do pojemnika na odpady.
4. Zamontuj probówki z próbkami w systemie, przekręć zawór odpowietrzający z powrotem na "kontrolę", ponownie włącz zasilanie grzałki i poczekaj na przywrócenie równowagi. Zajmie to tylko kilka minut, jeśli urządzenie nie ostygnie. Po przywróceniu równowagi można zaobserwować niewielką różnicę temperatur. Może to być spowodowane niewielkim zaburzeniem ogólnego składu w wyniku pobierania próbek.
5. Po przywróceniu równowagi należy pobrać dwie nowe próbki. Przygotuj dwie oznakowane fiolki z nowymi przegrodami.
6. Po ponownym pobraniu próbek ~0,5 cm³ do każdej probówki, należy wyłączyć grzałkę, odpowietrzyć system, wyjąć probówki z próbkami i wlać je do fiolek. Zakryć fiolki i w razie potrzeby zastąpić probówki z próbkami czystymi probówkami.
7. Analizując próbki, przygotuj nową próbkę. Odcedź ~15 cm³ płynu do zlewki lub kolby. Dodać ~20 cm³ czystego metanolu lub 50/50 metanolu/izopropanolu przez port próbki. To da nową ogólną kompozycję.
8. Upewnij się, że probówki sample są całkowicie puste, a następnie zamknij system, przełącz zawór odpowietrzający na "sterowanie" i ponownie włącz grzałkę. Jeśli pracujesz szybko, równowaga zostanie szybko przywrócona. Należy pamiętać, że powinna istnieć różnica temperatur w stosunku do poprzedniej próbki.
9. Powtórzyć procedurę równoważenia i pobierania próbek jak poprzednio, pamiętając o pobraniu jednej próbki do przemycia, a następnie pobrać próbkę końcową. Kontynuuj eksperymenty, dodając komponenty. Dwanaście punktów danych wystarcza do wyznaczenia współczynników aktywności i (w przybliżeniu) binarnych współczynników interakcji.

3. Wyłączanie systemu

1. Wyłącz grzejniki. Gdy urządzenie zacznie się ochładzać, odciąć mieszadło i wodę skraplacza.
2. Przywróć system do ciśnienia atmosferycznego; Ustaw sterownik >1020 mbar, zamknij przepustnicę, ustaw zawór trójdrogowy na odpowietrznik i otwórz zawór na zbiorniku.
3. Po osiągnięciu ciśnienia atmosferycznego wyłącz pompę. Spuść płyn ze zbiornika, aż osiągnie poziom zaworu, ale resztę płynu pozostaw w zbiorniku. Zamknij zawór 3-drogowy.

4. Analiza

1. Korzystając z regresji nieliniowej i standardowej sumy kwadratów reszt funkcji obiektywnej, użyj współczynników aktywności obliczonych na podstawie surowych danych, aby dokonać regresji 6 stałych dla trójskładnikowego równania Wilsona (poniżej) dla tego układu. Oceń jakość dopasowania za pomocą metod graficznych i obliczając średnie procentowe odchylenia względne (APRD), które są średnimi błędami dopasowania x 100.
   
2. Zbieżność rzeczywistych wartości optymalnych z kilku różnych kierunków w przestrzeni parametrów odpowiedzi przy użyciu metody silni dla początkowych domysłów. Oblicz precyzję pomiarów GC, replikując wystarczającą ilość jednej próbki GC, aby określić względną precyzję zgodnie ze statystyką t, i użyj precyzji, aby określić, czy zaakceptować/odrzucić określony pomiar GC za pomocą odpowiedniego testu hipotezy.
3. Porównaj względną precyzję pomiaru GC z APRD i omów. Podaj również absolutną precyzję manometrów ciśnienia i temperatury - określaj je raz dziennie.