Ubbelohdejev viskozimeter, vpet v stojalu

Stojalo je preko merilne enote ViscoSystem^® AVC 370 povezano z računalnikom. Enota ima vgrajen optični senzor, ki avtomatsko meri pretočni čas. Vodimo jo s programom WinVisco 370, ki omogoča, da se pretočni časi avtomatsko prikažejo na računalniku. Po nastavitvi želene temperature smo počakali, da se temperatura ustali, in nato pognali meritev. Zbrali smo pretočne čase etanola, izopropanola in mešanic obeh alkoholov. Temperaturni razpon meritev je bil 5–55

°C v korakih po 10 °C. Vsako meritev smo ponovili petkrat z največjim dovoljenim odstopanjem 1 %. Za izračun viskoznosti smo uporabili povprečje petih pretočnih časov, še prej pa smo viskozimeter umerili. Umerjanje je potekalo s trikrat destilirano vodo pri dveh temperaturah, 20

°C in 25 °C.

14 Viskoznost smo izračunali po enačbi:

𝜈 = 𝐶𝑡 −_𝑡^𝐸₂, (11)

kjer je 𝜐 kinematična viskoznost, t pretočni čas, C in E pa konstanti, značilni za viskozimeter. Z meritvami pretočnega časa za destilirano vodo pri temperaturah 20 °C in 25 °C smo določili vrednosti konstant C in E.

Vrednosti kinematičnih viskoznosti za vodo pri obeh temperaturah smo povzeli iz literature in znašata [12]:

Izmerjena pretočna časa za vodo sta 𝑡_𝐻^{20 °𝐶}_2𝑂 = 103,40 s

in

𝑡_𝐻^25°𝐶_2𝑂 = 91,94 s

Konstanto C smo izračunali po enačbi:

𝐶 =^{𝜐𝐻2𝑂}

medtem ko smo konstanto E izračunali po enačbi:

𝐸 = (𝐶 · 𝑡_𝐻^{20 °𝐶}_2𝑂 − 𝜐_𝐻^{20 °𝐶}_2𝑂 ) · (𝑡_𝐻^{20 °𝐶}_2𝑂 )² in dobili (13) E = –11,62756819 ^𝑚𝑚

2 𝑠 .

15

Z določenima vrednostma konstant C in E smo po enačbi (11) izračunali kinematične viskoznosti raztopin. Z izmerjenimi gostotami in izračunanimi dinamičnimi viskoznostmi smo izračunali dinamične viskoznosti po enačbi:

𝜂 = 𝜐 · 𝜌, (14)

kjer je η dinamična viskoznost, ν kinematična viskoznost in ρ gostota raztopine.

3.5. Idealne in neidealne raztopine

Če je jakost interakcij med vsemi molekulami v neki raztopini (približno) enaka, je raztopina idealna. Privlačne sile med molekulami prve snovi morajo biti približno enake kot privlačne sile med molekulami druge snovi. Enako mora veljati za privlačne sile med molekulami prve snovi in molekulami druge snovi. Pri nastanku idealne raztopine se toplota niti ne porabi niti se ne sprosti.

Entalpija mešanja je torej ΔHmeš = 0.

Večina raztopin, s katerimi se srečujemo v vsakdanji laboratorijski praksi, je neidealnih.

Medmolekulske interakcije med vsemi molekulami torej niso enake. Če se raznovrstne molekule privlačijo močneje kot v idealni raztopini, govorimo o negativnem odmiku od idealnega obnašanja, če se raznovrstne molekule privlačijo šibkeje kot v idealni raztopini, pa gre za pozitiven odmik od idealnega obnašanja [13].

V diplomski nalogi smo kot merilo za idealnost raztopin uporabili presežni molski volumen in odstopanje viskoznosti od idealnega prispevka čistih komponent.

16

3.5.1. Presežni molski volumen

V splošnem presežne termodinamske funkcije Z^ex pomenijo razliko med izmerjeno vrednostjo Z in idealno vrednostjo Z^id. Te funkcije lahko predstavljajo notranjo energijo U, entalpijo H, toplotno kapaciteto cp, entropijo S ali prosto entalpijo G. V diplomski nalogi se posvečamo presežnemu volumnu V^ex, ki ga lahko zapišemo kot: lahko zapišemo z molskimi volumni čiste komponente 𝑉_𝐼^∗. Velja:

𝑉_𝐼 = 𝑛_𝑖𝑉_𝐼^∗. (17)

Idealni volumen torej glede na enačbo (16) in enačbo (17) zapišemo kot:

𝑉^𝑖𝑑 = 𝑛₁𝑉₁^∗+ 𝑛₂𝑉₂^∗. (18) volumen dobimo iz izmerjene gostote ρr:

𝑉 =^𝑚𝑟

𝜌𝑟 =^{𝑛1𝑀1+𝑛2𝑀2}

𝜌𝑟 . (20)

Podobno kot idealni volumen lahko tudi dejanski volumen preračunamo na mol mešanice:

𝑉_𝑚= ^{𝑥1𝑀1+𝑥2𝑀2}

𝜌𝑟 . (21)

17

Presežni molski volumen 𝑉_𝑚^𝑒𝑥 izračunamo kot razliko med dejanskim molskim volumnom in idealnim molskim volumnom:

𝑉_𝑚^𝑒𝑥 = 𝑉_𝑚− 𝑉_𝑚^𝑖𝑑. (22)

Če v izraz (22) vstavimo enačbi (19) in (21) ter molski volumen zapišemo kot količnik molske mase in gostote, dobimo:

𝑉_𝑚^𝑒𝑥 =^{𝑥1𝑀1+𝑥2𝑀2}

𝜌_𝑟 −^𝑥1𝑀1

𝜌₁ −^𝑥2𝑀2

𝜌₂ . (23)

Enačbo poenostavimo tako, da izrazimo skupne člene, s čimer dobimo končno enačbo za izračun presežnega molskega volumna:

3.5.2. Odstopanje viskoznosti od idealnega prispevka čistih komponent

Odstopanje viskoznosti od idealnega prispevka čistih komponent izračunamo po enačbi:

𝛥𝜂 = 𝜂 − (𝑥₁𝜂₁+ 𝑥₂𝜂₂), (25) kjer je 𝜂 izmerjena viskoznost raztopine, 𝑥₁ in 𝑥₂ množinska deleža komponent, 𝜂₁in 𝜂₂ pa viskoznosti čistih komponent.

Odstopanja viskoznosti lahko razložimo z razliko v velikosti in obliki molekul ter tvorbi vodikovih vezi. Interakcije v raztopinah niso enake interakcijam v čistih komponentah. Pozitivna odstopanja viskoznosti kažejo na močno interakcijo med molekulami v raztopini, negativna pa na šibko interakcijo [14].

18

• destilirana z Destamat Bil 8E Heraeus

3.7. Naprave in laboratorijska oprema

• gostotomer DMA™ 5000 Anton Paar

• mikro Ubbelohdejev viskozimeter 53710

• termostatska enota LAUDA ECO Silver

• hladilni sistem LAUDA DLK 10

• stojalo z optičnim senzorjem in merilno enoto ViscoSystem AVS 370

• računalnik s programom WinVisco 370

• pet stekleničk z navojem

• avtomatska pipeta (5 ml)

• analitska tehtnica

• injekcijske brizge in injekcije

• dušik za prepihovanje steklovine

19

3.8. Priprava raztopin

Raztopine smo pripravili z uporabo računsko določene mase etanola (x1) in mase izopropanola (x2). Pripravili smo raztopine z molskim deležem etanola 0,2; 0,4; 0,5; 0,6 in 0,8. Molski delež snovi 1 v snovi 2 je opredeljen kot:

𝑥₁ = ^𝑛1

𝑛 , (26)

kjer je x1 množinski delež snovi 1, n1 množina snovi v raztopini 1 in n vsota množin obeh snovi v raztopini. Če v enačbi upoštevamo, da množino snovi izračunamo po enačbi ni = mi /Mi, in izpostavimo m1, dobimo:

𝑚₁ = ^{𝑥1𝑀1𝑚𝑟}

𝑀2−𝑀2𝑥1+𝑥1𝑀1, (27)

kjer je 𝑚₁ masa etanola, 𝑀₁ in 𝑀₂ molski masi etanola in izopropanola, 𝑚_𝑟 pa masa celotne raztopine. Z uporabo enačbe (27) smo izračunali teoretične mase etanola in izopropanola za vse raztopine. Pripravili smo raztopine s skupno maso 30 g, izračunane in dejanske mase etanola in izopropanola pa smo zbrali v Tabeli 1.

Tabela 1: Izračunane in dejanske mase etanola in izopropanola za različne molske deleže etanola.

xEtOH xEtOH(izr.) [g] xEtOH(dej.) [g] xIsoPr(izr.) [g] xIsoPr(dej.) [g]

0 0 0 30 30

0,2 4,825 4,8260 25,175 25,1751

0,4 10,152 10,1540 19,848 19,8475

0,5 13,019 13,0188 16,981 16,9810

0,6 16,046 16,0465 13,954 13,9580

0,8 22,622 22,6224 7,378 7,3778

1 30 30 0 0

20

4. REZULTATI

4.1. Rezultati merjenja gostote

V Tabeli 2 smo zbrali izmerjene gostote mešanic etanola in izopropanola pri različnih temperaturah za različne molske deleže etanola. Vpisane so tudi vrednosti gostot etanola pri temperaturah 20 °C in 40 °C [15] ter izopropanola pri temperaturah 20 °C , 30 °C , 40 °C in 50

°C [16], navedene v literaturi, ter tudi vrednosti gostot pri temperaturi 25 °C [17].

Tabela 2: Gostote raztopin pri različnih temperaturah za molske deleže etanola v izopropanolu.

ρ [g/cm³]

0,798075 0,78993 0,781609 0,773051 0,764192 0,754957

0,4

0,798834 0,790641 0,782306 0,773775 0,76499 0,755875

0,5

0,799497 0,791263 0,782903 0,774365 0,765595 0,756517

0,6

0,800241 0,791966 0,783575 0,775023 0,766255 0,757201

0,8

0,800834 0,79247 0,784014 0,775428 0,76666 0,757644

1

21

Graf 1: Gostote raztopin etanola in izopropanola pri različnih temperaturah v odvisnosti molskega deleža etanola.

Z Grafa 1 je razvidno, da se gostota raztopin povečuje z večanjem množinskega dela etanola.

Potrdimo lahko torej prvi del prve hipoteze, ki se glasi, da gostota mešanic etanola in izopropanola pada s povečanjem množinskega deleža izopropanola v etanolu in pada z naraščanjem temperature.

0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.8 0.81

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

ρ[g/cm3]

x_EtOH

5 15 25 35 45 55

22

Graf 2: Gostote raztopin etanola in izopropanola pri molskih deležih etanola v odvisnosti od temperature.

Z Grafa 2 je razvidno, da se gostota raztopin zmanjšuje s temperaturo v vsem koncentracijskem območju, s čimer lahko potrdimo drugi del prve hipoteze, da gostota mešanic etanola in izopropanola pada s povečevanjem množinskega deleža izopropanola v etanolu in pada z naraščanjem temperature.

0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.8 0.81

0 10 20 30 40 50 60

ρ [g /c m

3

]

T [°C]

0 0,2 0,4 0,5 0,6 0,8 1

23

4.2. Rezultati merjenja viskoznosti

V Tabeli 3 prikazujemo povprečne pretočne čase etanola in izopropanola ter mešanic obeh komponent pri različnih temperaturah za različne molske deleže etanola.

Tabela 3: Povprečni pretočni časi raztopin pri različnih temperaturah za različne molske deleže etanola v izopropanolu.

t [s]

T [°C]

xEtOH

5 15 25 35 45 55

0 504,52 366,03 271,19 204,87 158,32 124,15

0,2 421,36 315,29 240,38 186,34 147,06 117,52

0,4 351,21 271,11 212,25 168,42 135,01 110,28

0,5 318,35 248,96 197,32 158,47 128,8 105,56

0,6 290,36 229,95 184,4 149,63 122,57 101,93

0,8 245,02 198,28 162,2 134,14 112,44 94,29

1 204,21 168,72 141,17 118,34 100,44 86,28

Z uporabo pretočnih časov ter vrednosti konstant C in E smo izračunali kinematične viskoznosti:

𝜈 = 𝐶𝑡 − ^𝐸

𝑡². ( 28)

Vrednosti kinematičnih viskoznosti smo zbrali v Tabeli 4. V tabelo sta vpisani tudi vrednosti pri temperaturi 25 °C iz literature [17].

24

Tabela 4: Kinematične viskoznosti raztopin pri različnih temperaturah za različne molske deleže etanola v izopropanolu.

Iz izračunanih kinematičnih viskoznosti ν, in izmerjenih gostot raztopin ρ smo izračunali dinamične viskoznosti po enačbi:

𝜂 = 𝜐 · 𝜌. (29)

Izračunane dinamične viskoznosti smo zbrali v Tabeli 5. V tabelo so vpisane tudi vrednosti dinamičnih viskoznosti etanola pri temperaturah 20 °C in 40 °C [15] ter v literaturi navedene vrednosti dinamičnih viskoznosti izopropanola pri temperaturah 20 °C, 30 °C , 40 °C in 50 °C [16].

ν [mm²/s]

T [°C]

xEtOH 5 15 25 35 45 55

0 4,890632 3,548215

2,6086 [17]

2,62895 1,986193 1,535146 1,204208 0,2 4,084537 3,056394 2,330335 1,80663 1,42607 1,140027 0,4 3,404564 2,628175 2,057713 1,632997 1,309363 1,06996 0,5 3,086054 2,413492 1,913029 1,536599 1,249229 1,024294 0,6 2,814755 2,22925 1,787831 1,450964 1,188912 0,989182 0,8 2,375306 1,922332 1,572735 1,300938 1,090862 0,915312

1 1,979797 1,635903

1,3770 [17]

1,369021 1,147964 0,974772 0,837921

25

Tabela 5: Dinamične viskoznosti raztopin pri različnih temperaturah za različne molske deleže etanola v izopropanolu.

Ustreznost naših meritev lahko potrdimo s primerjavo podatkov o dinamičnih viskoznostih etanola in dinamičnih viskoznostih izopropanola iz literature.

η [mPa·s]

26

Graf 3: Dinamične viskoznosti mešanic etanola in izopropanola pri različnih temperaturah v odvisnosti od molskega deleža etanola.

.

Z Grafa 3 je razvidno, da se dinamična viskoznost raztopin z naraščanjem molskega deleža etanola v izopropanolu na celotnem temperaturnem območju zmanjšuje. Zmanjševanje je pri nižjih temperaturah bolj izrazito kot pri višjih. Potrdimo lahko prvi del druge hipoteze, ki pravi, da viskoznost binarnih mešanic etanola in izopropanola narašča s povečevanjem množinskega deleža izopropanola in pada z naraščanjem temperature.

0.0

27

Graf 4: Dinamične viskoznosti mešanic etanola in izopropanola pri različnih molskih deležih etanola v odvisnosti od temperature.

Z Grafa 4 je razvidno, da se dinamična viskoznost raztopin z naraščanjem temperature zmanjšuje v vsem koncentracijskem območju. Potrdimo lahko drugi del druge hipoteze, ki pravi, da viskoznost binarnih mešanic etanola in izopropanola narašča s povečevanjem množinskega deleža izopropanola in pada z naraščanjem temperature.

0

28

4.3. Izračun vrednosti presežnega molskega volumna in odstopanje viskoznosti raztopin od idealnega prispevka čistih komponent

4.3.1. Presežni molski volumen

Vrednosti presežnih molskih volumnov smo izračunali po enačbi (24), ki se za naš primer glasi:

𝑉_𝑚^𝑒𝑥 = 𝑥_{𝐸𝑡𝑂𝐻}𝑀_{𝐸𝑡𝑂𝐻}(¹

𝜌𝑟− ¹

𝜌𝐸𝑡𝑂𝐻) + 𝑥_𝐼𝑃𝐴𝑀_𝐼𝑃𝐴(¹

𝜌𝑟− ¹

𝜌𝐼𝑃𝐴). (30)

Tabela 6: Presežni molski volumni raztopin za različne molske deleže etanola pri različnih temperaturah.

𝑉_𝑚^𝑒𝑥 [cm³/mol]

T [°C]

xEtOH 5 15 25 35 45 55

0 0 0 0 0 0 0

0,2 0,028306 0,02466 0,019562 0,012928 0,00432 –0,00621 0,4 0,030355 0,025741 0,018945 0,009618 –0,00291 –0,01826 0,5 0,010378 0,006115 –0,00045 –0,00963 –0,02226 –0,03781 0,6 –0,01314 –0,01732 –0,02335 –0,0319 –0,04347 –0,05789 0,8 0,018071 0,015672 0,012218 0,007036 –0,00014 –0,00902

1 0 0 0 0 0 0

29

Graf 5: Presežni molski volumni raztopin za različne molske deleže etanola pri različnih temperaturah.

Z Grafa 5 je razvidno, da se zaradi majhnih razlik v izmerjenih gostotah in posledično večji napaki vrednosti presežnih volumnov precej sipajo. Zato smo namesto izmerjenih gostot raztopin 𝜌_𝑟 izračunali teoretične gostote. Te smo določili tako, da smo izmerjenim gostotam pri enaki temperaturi priredili polinomsko funkcijo druge stopnje in nato s členi funkcije izračunali teoretične gostote.

Polinomske funkcije druge stopnje imajo obliko:

𝜌(𝑥_{𝐸𝑡𝑂𝐻}) = 𝐴𝑥_{𝐸𝑡𝑂𝐻}²+ 𝐵𝑥_{𝐸𝑡𝑂𝐻} + 𝐶 , (31) kjer so A, B in C za temperaturo značilne konstante. Vrednosti konstant smo zbrali v Tabeli 7.

-0.06 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

𝑉

ex

[c m

3

mol

-1

]

osi

x_EtOH

5 15 25 35 45 55

30

Tabela 7: Vrednosti konstant A, B in C pri različnih temperaturah.

5 15 25 35 45 55

A 0,0017 0,0014 0,001 0,0006 0,0001 –0,0004

B 0,0029 0,0029 0,003 0,0034 0,0041 0,005

C 0,7976 0,7894 0,7811 0,7725 0,7635 0,7541

Za lažjo primerjavo eksperimentalno določenih gostot in teoretičnih gostot smo vse vrednosti zbrali v Tabeli 8. V navadnem tisku smo zapisali eksperimentalno določene gostote, v odebeljenem tisku pa teoretično določene gostote.

31

Tabela 8: Eksperimentalno določene gostote (navaden tisk) in teoretično določene gostote (odebeljen tisk).

ρ [g/cm³]

32

V Tabeli 9 so zbrane vrednosti presežnih molskih volumnov, izračunane s pomočjo teoretičnih gostot.

Tabela 9: Presežni molski volumni raztopin za različne molske deleže etanola pri različnih temperaturah.

𝑉_𝑚^𝑒𝑥 [cm³/mol]

Graf 6: Presežni molski volumni raztopin za različne molske deleže etanola pri različnih temperaturah.

Z Grafa 6 je razvidno, da presežni molski volumni dosežejo ekstremne vrednosti pri približnem molskem deležu etanola xEtOH = 0,5. Pri temperaturah 5 °C in 15 °C ekstremne vrednosti

33

predstavljajo maksimalne presežne molske volumne, pri ostalih temperaturah pa minimalne presežne molske volumne. Glede na vrednosti presežnih molskih volumnov pri raztopinah z molskim deležem etanola xEtOH = 0,5 so presežni molski volumni raztopin z manjšim deležem etanola skoraj simetrični presežnim molskim volumnom raztopin z večjim molskim deležem etanola. Presežni molski volumni vseh raztopin so pri temperaturah 5 °C in 15 °C pozitivni, kar velja tudi za raztopino z molskim deležem etanola xEtOH = 0,2 pri temperaturi 25 °C. Pri ostalih raztopinah so pri temperaturah 25 °C, 35 °C, 45 °C in 55 °C presežni molski volumni negativni.

S tem lahko delno potrdimo prvi del tretje hipoteze, da je presežni molski volumen binarnih mešanic etanola in izopropanola v vseh razmerjih negativen ter da enako pričakujemo za razliko med izmerjeno viskoznostjo in teoretično viskoznostjo, ki bi jo imela raztopina, če bi veljalo pravilo aditivnosti.

34

4.3.2. Odstopanje viskoznosti od idealnega prispevka čistih komponent

Odstopanja smo izračunali po enačbi (25), ki se za naše raztopine glasi:

𝛥𝜂 = 𝜂 − (𝑥_{𝐸𝑡𝑂𝐻}𝜂_{𝐸𝑡𝑂𝐻}+ 𝑥_𝐼𝑃𝐴), (32) kjer je η izmerjena viskoznost, x_EtOH in x_𝐼𝑃𝐴 molska deleža etanola in izopropanola ter η_EtOH in η_IPA viskoznosti etanola in izopropanola.

Tabela 10: Odstopanja viskoznosti raztopin etanola in izopr1opanola od idealnega prispevka čistih komponent za različne molske deleže etanola pri različnih temperaturah.

Δη [mPa·s]

T [°C]

xEtOH 5 15 25 35 45 55

0 0 0 0 0 0 0

0,2 –0,17874 –0,08649 –0,03652 –0,00922 0,002364 0,006982

0,4 –0,25624 –0,12228 –0,05241 –0,01365 –0,001 0,009569

0,5 –0,27734 –0,14021 –0,06657 –0,02302 –0,00385 0,00296 0,6 –0,26086 –0,13413 –0,06551 –0,02407 –0,00685 0,004325

0,8 –0,14853 –0,07563 –0,0376 –0,01121 0,003238 0,003299

1 0 0 0 0 0 0

35

Graf 7: Odstopanje viskoznosti od idealnega prispevka čistih komponent v odvisnosti od molskega deleža etanola pri različnih temperaturah.

Z Grafa 7 je razvidno, da odstopanja viskoznosti vseh izmerjenih raztopin dosežejo minimum pri približnem molskem deležu etanola xEtOH = 0,5. Glede na odstopanja pri xEtOH = 0,5 so odstopanja viskoznosti raztopin z manjšim molskim deležem skoraj simetrična odstopanju raztopin z večjim molskim deležem etanola. Vrednosti odstopanj so pri temperaturah 5 °C, 15 °C, 25 °C in 35 °C v vsem koncentracijskem območju negativne. Pri temperaturi 45 °C so negativne pri raztopinah z molskim deležem etanola 0,4 ≤ xEtOH ≥ 0,6. Pri temperaturi 45 °C imata raztopini z molskim deležem etanola xEtOH = 0,2 in xEtOH = 0,8 pozitivno vrednost odstopanja viskoznosti. Podobno velja za vse raztopine pri temperaturi 55 °C. Tako lahko le delno potrdimo drugi del tretje hipoteze, da je presežni molski volumen binarnih mešanic etanola in izopropanola v vseh razmerjih negativen ter da enako pričakujemo za razliko med izmerjeno viskoznostjo in teoretično viskoznostjo, ki bi jo imela raztopina, če bi veljalo pravilo aditivnosti.

-0.3

36

5. ZAKLJUČEK

V diplomski nalogi smo želeli izmeriti viskoznosti in gostote raztopin etanola in izopropanola pri molskih deležih etanola 0 ≤ xEtOH ≤ 1 pri temperaturah 5 °C, 15 °C, 25 °C, 35 °C, 45 °C in 55 °C ter računsko določiti vrednosti presežnega molskega volumna in odstopanja viskoznosti od idealnega prispevka čistih komponent za navedene raztopine.

Prvo hipotezo, ki pravi, da gostota mešanic etanola in izopropanola pada s povečanjem množinskega deleža izopropanola v etanolu in pada z naraščanjem temperature, smo potrdili v vsem koncentracijskem in temperaturnem območju (Graf 1 in Graf 2).

Drugo hipotezo, ki pravi, da viskoznost mešanic etanola in izopropanola narašča s povečanjem množinskega deleža izopropanola in pada z naraščanjem temperature, smo potrdili v vsem temperaturnem in koncentracijskem območju (Graf 3 in Graf 4).

Tretjo hipotezo, ki pravi, da je presežni molski volumen binarnih mešanic etanola in izopropanola v vseh razmerjih negativen ter da enako pričakujemo za razliko med izmerjeno viskoznostjo in teoretično viskoznostjo, ki bi jo raztopna imela, če bi veljalo pravilo aditivnosti, smo v prvem delu delno potrdili. Presežni molski volumni pri vseh temperaturah dosežejo ekstremne vrednosti pri približnem molskem deležu etanola xEtOH = 0,5. Za raztopine pri temperaturah 5 °C in 15 °C so ekstremne vrednosti maksimalni presežni molski volumni, pri ostalih temperaturah pa minimalni presežni molski volumni. Pri raztopinah z manjšim molskim deležem etanola so presežni molski volumni praktično simetrični glede na raztopine z večjim molskim deležem. Presežni molski volumni vseh raztopin so pri temperaturah 5 °C in 15 °C pozitivni, kar velja tudi za raztopino z molskim deležem etanola xEtOH = 0,2 pri temperaturi 25 °C. Pri ostalih raztopinah so pri temperaturah 25 °C, 35 °C, 45 °C in 55 °C presežni molski volumni negativni (Slika 13).

Drugi del tretje hipoteze smo potrdili le delno. Z Grafa 7 je razvidno, da odstopanja viskoznosti od idealnih prispevkov čistih komponent v vsem temperaturnem področju dosežejo minimum pri približnem molskem deležu etanola xEtOH = 0,5, pri nižjih in višjih molskih deležih etanola pa so odstopanja praktično simetrična glede na xEtOH = 0,5. Vrednosti odstopanja viskoznosti so v temperaturnem območju 5 °C ≤ T ≥ 35 °C negativne, podobno pri temperaturi 45 °C za raztopine z molskim deležem etanola 0,4 ≤ xEtOH ≥ 0,6. Pri temperaturi 55 °C so imele raztopine v vsem

37

koncentracijskem območju pozitivne vrednosti odstopanj viskoznosti, kar velja tudi za raztopini z molskim deležem etanola pri xEtOH = 0,2 in xEtOH = 0,8 pri temperaturi 45 °C.

38

6. LITERATURA

[1] Kladnik, R. (1991). Visokošolska fizika, 1. del. Ljubljana: Državna založba Slovenije.

[2] Čeh, B. (2018). Splošna kemija. Ljubljana: Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo.

[3] Bešter Rogač, M., Bončina, M., Cerar, J., Hribar Lee, B., Lah, J., Lajovic, A., Lukšič, M., Prislan, I., Šarac, B. (2017). Laboratorijske vaje iz fizikalne kemije. Ljubljana: Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo.

[4] Atkins, P., Clugston, M., Frazer, M., & Jones, R. (1997). Kemija, zakonitosti in uporaba.

Ljubljana: Tehniška založba Slovenija.

[5] Norman, R., & Waddington, D. (1993). Modern Organic Chemistry. London: Collins Educational.

[6] Logsdon, J. E., & Loke, R. A. (2004). Ethanol. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.

[7] S., A. (26. 11 2018). Alkohol je v Sloveniji vzrok za 1.000 smrti na leto. Slovenija. Pridobljeno 5. 9 2019 s spletne strani https://www.rtvslo.si/zdravje/novice/alkohol-je-v-sloveniji-vzrok-za-1-000-smrti-na-leto/472936.

[8] Logsdon, J. E., & Loke, R. A. (2000). Isopropyl Alcohol. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.

[9] Kuščer, I., & Moljk, A. (1988). Fizika, 1. del: Mehanika. Ljubljana: Državna založba Slovenije.

[10] Primerjava gostot snovi. (2014). Pridobljeno 9. 5 2019 s spletne strani http://eucbeniki.sio.si/fizika8/161/index2.html.

[11] Anton Paar DMA 5000 Density Meter (brez datuma). Pridobljeno 8. 5 2019 s spletne strani

https://www.ncnr.nist.gov/equipment/msnew/ncnr/density-meter-anton-paar-dma-5000.html.

39

[12] IUPAC. (1980). Recommended reference materials for realization of physicochemical properties, str. 2392–2404.

[13] Jamnik, A. (2017). Fizikalna kemija. Drugi zvezek. Ljubljana: Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo.

[14] Mahajan, A. R., & Mirgane, S. R. (2013). Excess Molar Volumes and Viscosities for the Binary Mixtures of n-Octane, n-Decane, n-Dodecane, and n-Tetradecane with Octan-2-ol at 298.15 K. Journal of Thermodynamics, 11.

[15] Kumagai, A., & Yokoyama, C. (1998). International Journal of Thermophysics,. Liquid Viscosity of Binary Mixtures of Methanol with Ethanol and 1-Propanol from 273.15 to 333.15 K, str. 3–13.

[16] Paez, S., & Contreras, M. (1989). Journal of chemical & engineering data. Densities and Viscosities of Binary Mixtures of 1-Propanol and 2-Propanol with Acetonitrile, str. 455–

459.

[17 ] Wei, I. C., & Rowley, R. L. (1894). Journal of Chemical & Engineering Data. Binary liquid mixture viscosity and densities, str. 332–335.

In document LASTNOSTI BINARNIH MEŠANIC ETANOLA IN IZOPROPANOLA DIPLOMSKO DELO (Strani 25-51)