Solubilité d'un gaz dans un solvant: mise en oeuvre de la mesure?

[inviteeae7e715]

Bonjour à tous,

Je dois mesurer la solubilité d'un gaz dans un solvant à differentes temperatures
Pour le protocole de la mise en oeuvre, j'aurais aimé proceder de cette facon:

-Bouteille de gaz sur une balance, je fais la tare à t(initial)
-Reacteur double enveloppe refrigeré, chargé avec 100ml de solvant. Tare faites à t(initial)

Temperature initiale: -20°C

Je commence a faire buller mon gaz dans le solvant.
En mesurant le poids de mon reacteur+solvant, j'arrive a determiner la quantité de gaz dissoute dans le solvant.
J'attends que la masse n'evolue plus dans le temps, ce qui signifiera que j'ai atteint la saturation.

Premiere question:
-Ai-je besoin d'agiter? Car en agitant trop fortement j'ai peur de desorber le gaz dissous

2nd question:
-Une fois la saturation atteinte, si je coupe l'alimentation de gaz, à cause des problemùes de tension de vapeur, est-ce que mon gaz va se desorber du liquide?

Ensuite pour avoir le profil solubilité=f(temperature), je pensais monter la temperature graduellement, et voir la masse perdue en fonction de la temperature.

Exemple:
Dans 100ml de solvant j'arrive a dissoudre 1g de gaz à -20°C.
Je monte la temperature a -15°C, et j'attends d'avoir un etat stable. Je trouve que je peux dissoudre 0,8g de gaz... etc

Pensez vous, de maniere generale, que ma methode est la bonne? Est-ce que je ne vais pas passer à coté de quelques choses qui pourrait fausser mes mesures?

D'avance je vous remercie pour votre aide

Johann
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Ca ne marchera pas car tu va stripper du liquide, et donc perdre de la masse. De plus effectuer une mesure de masse précise en utilisant un réacteur complet relève du défi.

Pour effectuer cette mesure il faut procéder autrement:

- Tu places le liquide dans une enceinte fermée (le réacteur par exemple); l'étanchéité doit être absolument parfaite; au besoin on rend étanche avec du joint bleu ou de la graisse à rodage.

- Sur ce réacteur tu relies un capteur de pression suffisamment sensible, ou à défaut un tube en U contenant un liquide totalement neutre vis à vis du gaz concerné (huile ou mercure).

- Tu injectes un volume connu, et tu observe la réaction de la pression; celle ci devrait augmenter, puis redescendre au fur et à mesure que l'on solubilise.
- Lorsque la pression ne redescend plus la limite de solubilité est atteinte.

[inviteeae7e715]

Le liquide a une tension de vapeur faible à basse temperature(6,6kPa @ 8°C), donc pas beaucoup de masse devrait etre perdue.

Le reacteur fait 1l, double enveloppe branché sur un groupe froid pour controle de la temperature.

Si je procede comme je l'ai expliqué, l'erreur de mesure risque d'etre importante?

Pour info:
Liquide: acrylonitrile
Gaz: Isobutylene

Sinon je n'ai pas le materiel disponible pour realiser ta procedure.

Merci de ton retour.

Johann

PS: je vais poster une question sur le forum chimie concernant de l'oleum... si tu te sens d'attaque à y repondre!

[invite2313209787891133]

Bonjour

Avec ces composés la manip doit effectivement être faisable de cette façon sans trop d'incertitudes.

Il faudra simplement veiller à ne pas faire buller le gaz trop fort de façon à en solubiliser la majorité avant qu'il n'atteigne la surface. L'agitation ne change rien; le gaz atteindra l'équilibre que le liquide soit agité ou pas.


Je ne sais pas quel est le but de la manip (TP ?) mais pour te donner une indication tu dois avoir une miscibilité totale jusqu'à -10°C environ, 67% à 0°C ; 9% à 20°C.

En fait ce mélange étant idéal on peut facilement prévoir la composition du mélange simplement avec les pressions partielles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteeae7e715]

Mais si je n'agite pas, je vais solubiliser le gaz qu par diffusion.
Donc si je ne veux pas mettre au "plafond" mon gaz, vaut mieux que j'agite un peu?

But de la manip:
je dois industrialiser un procedé, donc plutot que d'utiliser de l'isobutylene liquifié, je prefere le solubiliser dans de l'acrylonitrile.

Les valeurs que tu me donnes, tu les as trouvé ou?

Peut-tu m'expliquer le detail du calcul avec les pressions partiels? ( De memoire est-ce la loi de Henry?)

Enfin, comment sais-tu que le melange est ideal??

Merci Dudulle!!!!

Bonjour

Avec ces composés la manip doit effectivement être faisable de cette façon sans trop d'incertitudes.

Il faudra simplement veiller à ne pas faire buller le gaz trop fort de façon à en solubiliser la majorité avant qu'il n'atteigne la surface. L'agitation ne change rien; le gaz atteindra l'équilibre que le liquide soit agité ou pas.


Je ne sais pas quel est le but de la manip (TP ?) mais pour te donner une indication tu dois avoir une miscibilité totale jusqu'à -10°C environ, 67% à 0°C ; 9% à 20°C.

En fait ce mélange étant idéal on peut facilement prévoir la composition du mélange simplement avec les pressions partielles.

[invite2313209787891133]

Je viens de te faire une feuille de calcul pour connaitre la solubilité en fonction de la température; il suffit de choisir la température avec la liste déroulante (dans la case "température").

J'ai aussi laissé les données brutes au cas où elles te serviraient.

Les valeurs que tu me donnes, tu les as trouvé ou?

C'est mon job de calculer ce genre de truc

[inviteeae7e715]

Merci l'ami

[inviteeae7e715]

Je t'ai envoyé un message privé pour avoir quelques infos supplementaires