تعیین نقطه ی ذوب بنزوئیک اسید

وسائل مورد نیاز:

لوله مویین – مقداری بنزوئیک اسید – حمام پارافین – بشر – سه پایه و گیره – دما سنج – سیم مسی – چراغ گاز 

تئوری آزمایش:

ابتدا مقدار کمی از نمونه پودر شده را که در اینجا ما از بنزوییک اسید ( C6H11COOH )   استفاده نموده ایم  آماده کردیم ,حال یک لوله مویین کاملا تمیز برداشته و به وسیله شعله یک طرف آنرا کاملا مسدود نمودیم و چند بار نوک باز لوله مویین را آهسته به داخل جسم جامد فرو کردیم. با برگرداندن لوله و با زدن سریع انتهای بسته لوله بر روی یک سطح محکم، جسم جامد را به طرف انتهای بسته لوله هدایت کردیم. به دلیل آنکه جسم باید در انتهای بسته لوله کاملا متراکم شود از عمل pack  کردن استفاده نمودیم به این صورت که لوله ای را آورده و با رها کردن لوله مویین در آن لوله و برخورد لوله مویین با سطح میز و تکرار این عمل تمامی جسم جامد در انتهای لوله مویین جمع می شود به صورتی که هیچ هوایی در آن باقی نماند. حال لوله مویین را به وسیله یک سیم مسی کوچک به دما سنج متصل نمودیم . خود نمونه را در مجاورت حباب دما سنج قرار دادیم و سیم مسی را در بالاترین جا , تا از سطح مایع داغ دور باشد بستیم. سپس دما سنج را به کمک سیمی مسی از پایه آویزان کردیم به صورتی که قسمتی از لوله مویین که جسم جامد در آن قرار داشت و مخزن دما سنج به طور کامل در بشری که محتویات آن حمام پارافین بود قرار گیرد . حمام پارافین بر روی یک هیتر (Heater)  قرار گرفته است تا به آرامی درجه حرارت حمام پارافین را بالا ببرد . درجه ای را که ابتدا عمل ذوب مشاهده میشود و همچنین درجه ای را که در آن آخرین قسمت جامد ذوب میشود را یادداشت کردیم که دمای اول C ̊ 118  و دمای دوم C ̊ 120 مشاهده شد.

همین آزمایش را دوباره با دستگاه نایگل اکسل رود انجام دادیم که دمای اولیه C ̊ 120 و دمای دوم C ̊ 122 مشاهده شد. برای کار با دستگاه، چون حدود رنج دمایی را در روش قبل بدست آورده ایم دما را تنظیم کرده و جسم مورد نظر را درون یکی از سه محل دستگاه قرار می دهیم و از چشمی آن نگاه می کنیم تا هنگام ذوب شدن جسم را مشاهده نمائیم.  

نکات آزمایش و پاسخ به سوالات مطرح شده

• علت استفاده از حمام پارافین در آزمایش های نقطه ی ذوب و جوش چیست؟

زيرا پارافين نقطه جوش بالايي دارد و زودتر از ماده ي مورد نظر به جوش نمي آيد.

• علت همتراز کردن جسم مورد نظر با مخزن جیوه ی دما سنج چیست؟

هنگامی که قسمتی از لوله مویین که جسم مورد نظر در آن است با مخزن جیوه دما سنج همتراز شود دما سنج دقیقا دمای جسم مورد نظر را نشان می دهد چرا که اگر همتراز نباشند از آنجایی که حمام پارافین از پایین به بالا گرم می شود ممکن است اختلافی میان دمای واقعی جسم مورد نظر و دمایی که دما سنج نشان میدهد به وجود آید.

• عمل پک( pack )  کردن چیست؟وچرا؟

هنگامی که جسم مورد نظر را در لوله مویین وارد میکنیم میان ذرات آن ممکن است هوا وجود داشته باشد پس باید با زدن انتهای مسدود شده ی لوله مویین به روی سطحی سفت مثل میز کار به این صورت که لوله ای قطور تر و بزرگتر از لوله مویین آماده کرده و با رها کردن لوله مویین در لوله ی بزرگتر عمل پک کردن را انجام میدهیم تا تمام هوای موجود میان ذرات جسم مورد نظر خارج شود.

خطا های آزمایش و چگونگی رفع آن خطا ها:

از جمله عوامل خطا ی ممکنه :

1-   وجود ناخالصی در بنزمئیک اسید

2-   وجود بنزوئیک اسید در در اطراف لوله ی مویین

3-   عدم دقت در تشخیص زمان ذوب بنزوئیک اسید

4-   کالیبره نبودن دما سنج

5-   کم یا زیاد بودن حرارت هیتر

6-   هم سطح نبودن لوله ی مویین با مخزن دما سنج

نتیجه ی آزمایش:

نتیجه می گیریم که رنج دمایی ذوب در مواد جامد باید بین 1 – 2 درجه باشد که در غیر این صورت یا ترکیب خالص نیست که باید از طریق تبلورمجدد تا حد امکان خالص سازی کنیم، و یا اینکه خطای آزمایش بالا می باشد.

نقطه ذوب خوانده شده

نقطه ذوب واقعی

نام ماده

18 – 20

20 – 22