Báo cáo thực hành môn Kỹ thuật phản ứng ( full)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC
BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ

BÁO CÁO THỰC HÀNH
BỘ MÔN :
KỸ THUẬT PHẢN ỨNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :
SINH VIÊN THỰC HÀNH : TRƯƠNG MINH TRỌNG
LỚP: DHTB7 MSSV: 11043591
NHÓM : TỔ :
HỌC KÌ : 1 NĂM HỌC : 2014 -2015
Bài 1:THỜI GIAN LƯU
1.1.Mục đích thí nghiệm
− Khảo sát thời gian lưu của hệ thống bình khấy mắc nốt tiếp theo mô hình dãy hộp.
− Xác định hàm phân bố thời gian lưu chất thực với phổ thời gian lưu lý thuyết.
− Tìm hiểu các cận của mô hình dãy hộp và thông số thống kê của mô hình thí
nghiệm
1.2.Bảng số liệu
1.2.1.Hệ làm việc một bình gián đoạn
Bảng 1.1: kết qua hệ một bình gián đoạn
t t (s) T ( %)
30 60.50
60 38.70
90 38.60
120 38.50
150 38.00
180 37.70
210 37.50
240 37.50
1.2.1.Hệ một bình làm việc liên tục

Bảng 1.2.1
t(s)
T% t(s) T% t(s) T%
30 12.0 300 57.2 570 90.3
60 13.0 330 60.6 600 92.1
90 16.0 360 65.5 630 93.6
120 17.5 390 66.1 660 95.6
150 19.3 420 68.1 690 96.1
180 29.8 450 73.2 720 96.9
210 31.2 480 78.8 750 98.0
240 38.2 510 85.0 780 99.0
270 50.2 540 88.0 810 100.0
1.2.2.Hệ hai bình làm việc liên tục
Bảng 1.2.2
(s)
T% t(s) T% t(s) T%
(s)
T% t(s) T%
30 97 300 50.5 570 73.5 840 86.4 1110 96.7
60 91.3 330 49.8 600 77 870 88 1140 97.9
90 86.3 360 49.9 630 78.1 900 89 1170 98.3
120 81.5 390 53.2 660 78.6 930 90.3 1200 99
150 78.6 420 56 690 79.1 960 91.6 1230 100
180 74.5 450 59.3 720 81.1 990 92.9
210 70 480 63.2 750 81.9 1020 93.8
240 68.3 510 67.3 780 82.9 1050 94.1
270 56.6 540 69.8 810 85.9 1080 95.3
1.3.Công thức tính
1.3.1.Tính thời gian lưu trung bình
Thực nghiệm: với k là số lần lấy mẫu định kỳ đối với hệ.

∑
∑
=
=
=
k
i
i
k
i
ii
C
tC
t
1
1
vì D= kC nên
∑
∑
=
=
=
k
i
i
k
i
ii
D

tD
t
1
1

Với D là mật độ quang: D = 2-lg(T) với T là độ truyền suốt đo bắng máy so màu.
Lý thuyết:
ν
τ
V
=

với V: tổng thể tích hệ thống khảo sát:
hdV .
4
2
π
=
(lít)
− Đường kính: d=120 mm
− Chiều cao: 110 mm V = 1.2434 l với hệ 2 bình V = 2.4868 l
− Lưu lượng: v = 0.005 l/s : lưu lượng dòng chảy ( lưu lượng phải đo lại do lưu
lượng kế không chuẩn xác)
1.3.2.Tính thời gian lưu
Thực nghiệm:
t
t
i
i
=

θ
với i = 1,2,…k
Lý thuyết:
τ
θ
i
t
=
với t
i
là những giá trị thời gian bất kỳ.
1.3.3.Tính hàm đáp ứng
Thực nghiệm:
00
D
D
C
C
C
ii
ni
==
với i = 1,2,…k
Lý thuyết:
i
n
n
i
n
ni

e
n
n
C
θ
θ
−
−
−
=
1
)!1(
Mật độ quang: D = 2 – lg (T
i
) ( với T
i
là độ truyền suốt lần thứ i)
Mật độ quang ban đầu của hệ n bình khuấy:
n
D
D
n
0
0
=

Với: n là số bình khuấy mắc nối tiếp
D
0
là mật độ quang ban đầu đo được ở hệ một bình khuấy gián đoạn

1.4.Kết quả tính
1.4.1.Hệ một bình làm việc gián đoạn
• Tính mẫu:
T
0
=37.5 Nên D
O
= 2- lg(37.5)=0.426
D
1
= 2-Lg(60.5)=0.22
Thực nghiệm
51.0
426.0
22.0
0
1
==
D
D
)(9.126
257.4
667.537
1
1
s
D
tD
t
k

i
i
k
i
ii
===
∑
∑
=
=

23.0
9,126
30
===
−
t
t
i
itn
θ

s
V
68.248
005.0
2434.1
===
ν
τ

12.0
68.248
30
===
τ
θ
i
t

( )
89.012.0
!0
1
)!1(
/
12.00
1
1
==
−
=
−
−
−
−
ee
n
n
DD

i
n
n
i
n
ilt
θ
θ
Bảng 3.3: Hệ một bình gián đoạn
thời gian t T ( %) D
D/D
0
θ(tn)
θ(lt)
2
D/D
0
lt
30 60.50 0.22 0.51 0.23 0.12 0.89
60 38.70 0.89 1.87 0.46 0.24 0.79
90 38.60 0.80 1.78 0.69 0.36 0.70
120 38.50 0.76 1.68 0.92 0.48 0.62
150 38.00 0.71 1.23 1.15 0.60 0.55
180 37.70 0.53 1.19 1.38 0.72 0.48
210 37.50 0.51 0.98 1.61 0.84 0.43
240 37.50 0.42 0.70 1.84 0.97 0.38
1.4.1.Hệ một bình làm việc liên tục
• Tính mẫu
− D
0

= 2 – lg (T
0
) = 2-lg(37.5) = 0.426
D
1
= 2-lg(T
1
)=2-lg(12)=0.9208
(D/D
0
)
tn
0.920/0.426 = 2.1615
1.163
86.4
793
==
t


120.0
6.248
30
1
1
===
−
τ
θ
t

lt

1839.0
13.136
30
1
1
===
−
t
t
tn
θ
( )
88637.012064.0
!0
1
)!1(
/
12064.00
1
1
==
−
=
−
−
−
−
ee

n
n
DD
i
n
n
i
n
ilt
θ
θ
Bảng 1.4.1
stt thời gian t T ( %) D
D/D
0
θ(tn)
θ(lt)
2
D/D
0
lt
1 30 12.0 0.9208 2.1615 0.18390 0.12064 0.88637
2 60 13.0 0.8861 2.0799 0.36779 0.24127 0.78565
3 90 16.0 0.7959 1.8683 0.55169 0.36191 0.69637
4 120 17.5 0.7570 1.7769 0.73558 0.48255 0.61724
5 150 19.3 0.7144 1.6771 0.91948 0.60318 0.54710
6 180 29.8 0.5258 1.2342 1.10337 0.72382 0.48493
7 210 31.2 0.5058 1.1874 1.28727 0.84446 0.42983
8 240 38.2 0.4179 0.9811 1.47117 0.9651 0.38098
9 270 50.2 0.2993 0.7026 1.65506 1.08573 0.33769

10 300 57.2 0.2426 0.5695 1.83896 1.20637 0.29932
11 330 60.6 0.2175 0.5106 2.02285 1.32701 0.26531
12 360 65.5 0.1838 0.4314 2.20675 1.44764 0.23516
13 390 66.1 0.1798 0.4221 2.39064 1.56828 0.20844
14 420 68.1 0.1669 0.3917 2.57454 1.68892 0.18475
15 450 73.2 0.1355 0.3180 2.75843 1.80955 0.16376
16 480 78.8 0.1035 0.2429 2.94233 1.93019 0.14515
17 510 85.0 0.0706 0.1657 3.12623 2.05083 0.12866
18 540 88.0 0.0555 0.1303 3.31012 2.17147 0.11404
19 570 90.3 0.0443 0.1040 3.49402 2.2921 0.10108
20 600 92.1 0.0357 0.0839 3.67791 2.41274 0.08959
21 630 93.6 0.0287 0.0674 3.86181 2.53338 0.07941
22 660 95.6 0.0195 0.0459 4.04570 2.65401 0.07039
23 690 96.1 0.0173 0.0406 4.22960 2.77465 0.06239
24 720 96.9 0.0137 0.0321 4.41350 2.89529 0.05530
1.4.2.Hệ hai bình khuấy liên tục.
• Tính mẫu
D
0
= 2 – lg (T
0
) = 2-lg(37.5) = 0.426
6.248
005.0
243.1
===
v
V
τ
D

1
= 2-lg(T
1
)=2-lg(97)=0.0132
(D/D
0
)
tn
= 0.0132/0.426 = 0.31




0603.0
2.497
30
1
1
===
−
τ
θ
t
lt
i
eC
D
D
ini
θ

θ
2
12
2
0
)!12(
2
−
−
−
==

2138.0*0603.0
)!12(
2
0603.0*2
2
1
0
=
−
==
−
i
eC
D
D
n
Bảng 1.4.2.Kết quả tính hệ hai bình liên tục
stt thời gian t T ( %) D D/D0 θ(tn) θ(lt)2 D/D0 lt

1 30 97 0.0132 0.0311 0.09579 0.06032 0.21386
2 60 91.3 0.0395 0.0928 0.19159 0.12064 0.37911
3 90 86.3 0.0640 0.1502 0.28738 0.18096 0.50405
4 120 81.5 0.0888 0.2086 0.38318 0.24127 0.59570
5 150 78.6 0.1046 0.2455 0.47897 0.30159 0.66001
6 180 74.5 0.1278 0.3001 0.57477 0.36191 0.70201
7 210 70 0.1549 0.3636 0.67056 0.42223 0.72594
8 240 68.3 0.1656 0.3887 0.76636 0.48255 0.73537
9 270 56.6 0.2472 0.5802 0.86215 0.54287 0.73329
10 300 50.5 0.2967 0.6965 0.95795 0.60318 0.72218
11 330 49.8 0.3028 0.7107 1.05374 0.6635 0.70413
12 360 49.9 0.3019 0.7087 1.14954 0.72382 0.68085
1.163
86.4
793
==
t
2.497
005.0
243.1*2
===
v
V
τ
0958.0
17.313
30
1
1
==

−
t
t
tn
θ
17.313
63.4
21.1451
==
t
63.4
1
=
∑
=
k
i
Di
21.1451
=
∑
ii
tD
2.497
005.0
486.2
===
v
V
τ

13 390 53.2 0.2741 0.6434 1.24533 0.78414 0.65378
14 420 56 0.2518 0.5911 1.34112 0.84446 0.62406
15 450 59.3 0.2269 0.5327 1.43692 0.90478 0.59266
16 480 63.2 0.1993 0.4678 1.53271 0.9651 0.56033
17 510 67.3 0.1720 0.4037 1.62851 1.02541 0.52770
18 540 69.8 0.1561 0.3665 1.72430 1.08573 0.49525
19 570 73.5 0.1337 0.3139 1.82010 1.14605 0.46336
20 600 77 0.1135 0.2665 1.91589 1.20637 0.43232
21 630 78.1 0.1073 0.2520 2.01169 1.26669 0.40236
22 660 78.6 0.1046 0.2455 2.10748 1.32701 0.37362
23 690 79.1 0.1018 0.2390 2.20328 1.38733 0.34622
24 720 81.1 0.0910 0.2136 2.29907 1.44764 0.32022
25 750 81.9 0.08672 0.2036 2.39487 1.50796 0.29566
26 780 82.9 0.08145 0.1912 2.49066 1.56828 0.27254
27 810 85.9 0.06601 0.1549 2.58645 1.6286 0.25086
28 840 86.4 0.06349 0.1490 2.68225 1.68892 0.23059
29 870 88 0.05552 0.1303 2.77804 1.74924 0.21169
30 900 89 0.05061 0.1188 2.87384 1.80955 0.19410
31 930 90.3 0.04431 0.1040 2.96963 1.86987 0.17778
32 960 91.6 0.0381 0.0894 3.06543 1.93019 0.16266
33 990 92.9 0.03198 0.0751 3.16122 1.99051 0.14869
34 1020 93.8 0.0278 0.0653 3.25702 2.05083 0.13578
35 1050 94.1 0.02641 0.0620 3.35281 2.11115 0.12389
36 1080 95.3 0.02091 0.0491 3.44861 2.17147 0.11295
1.5. Đồ thị
1.5.1.Đồ thị Một bình làm việc gián đoạn
1.5.2.Hệ một bình làm việc liên tục
1.5.3.Hệ hai bình làm việc liên tục
1.6.Nhận xét và bạn luận
1.6.1.Nhận xét

1.6.2.1.Nhận xét về cách lấy mẫu
−
Trước khi tiến hành thí nghiệm ,ta phải hiệu chỉnh máy so màu bằng mẫu trắng,
mẫu trắng được chứa trong cuvert sạch, không có bọt khí và mực đo phải chạm
vạch đo của cuvert .
−
Khi cho mực đỏ vào bình ta bật cánh khuấy cho mực đỏ phân tán đều rồi mới tiến
hành lấy mẫu đo. Mẫu phải được lấy liên tục và đo với máy so màu .Tiến hành đo
mẫu cho đến khi giá trị của 3 lần đo liên tiếp là bằng nhau thì dừng lại, lấy giá trị
nhỏ nhất làm D
o
−
Trong quá trình tiến hành thí nghiệm để đo độ truyền suốt T thì mẫu được lấy ra đo
một cách liên tục. Cứ sau khoảng thời gian 30s lấy một lần; mẫu được đựng trong
cuvett, cuvett lấy mẫu phải luôn được giữ sạch không để bị úa màu hay bị và phải
giữ khô ráo. Mỗi lần lấy mẫu xong thì phải tráng cuvert một lần để tránh sai số. Mỗi
lần đo chúng ta cần chuẩn lại máy do quang bằng nước cất để kết quả thí nghiệm
có kết quả chính xác cao. Tuy nhiên các cuvert đo bị dính màu từ trước nên kết
quả đo chính xác không thể thực hiện được .
1.6.2.2.So sánh và (trong hệ 1 bình và hệ nhiều bình)
Dựa vào kết quả tính toán, ta có thể nhận xét như sau :
−
Trong cả 3 hệ bình: 1 bình gián đoạn, 1 bình liên tục và 2 bình liên tục thì ta nhận
thấy nhưng hệ 1 bình gián đoan thì > , hơn 2 lần còn 2 hệ bình còn lại thì tì >
nhưng không lớn hơn nhiều lắm.
−
Giá trị của hệ 1 bình và 2 bình khuấy trộn liên tục nhỏ hơn so với của hệ 1 bình
khuấy gián đoạn . Vì vậy hệ 1 bình, 2 bình khuấy trộn liên tục làm việc có hiệu quả
hơn ,giá trị của hệ 2 bình khuấy trộn liên tục nhỏ hơn hệ 1 bình khuấy trộn liên
tục . Điều này chứng tỏ hệ 2 bình làm việc hiệu quả hơn hệ 1 bình.

Trong hệ 1 bình và 2 bình thời gian lưu thực nghiệm nhỏ hơn thời gian lưu lý thuyết.
1.6.2.3.Sai số và nguyên nhân dẫn đến sai số
−
Thời gian lấy mẫu không đều.
−
Lưu lượng dòng chảy qua các bình khuấy không đều,thể tích giữa các bình không
bằng nhau.
−
Chế độ dòng chảy không ổn định do sự xuất hiện của các dòng chảy tù.
−
Quá trình khuấy trộn không hoàn toàn ,sự phân tán mẫu không đều.
−
Cách lấy mẫu không đúng dẫn đến sai số khi đo.
−
Thiết bị đo truyền suốt bị nhiễm màu trong quá trình đo mẫu.
−
Thiết bị sử dụng lâu ngày bị đóng cạn, vẩn đục ,rêu làm cho lưu lượng chảy không
ổn định ,mẫu bị đo lẫn tạp chất.
−
Các van, lưu lượng kế bị tắt ngẽn làm dòng chảy không đều.
1.6.2.3.Cách khắc phục sai số:
−
Trước khi tiến hành thí nghiệm ta phải kiểm tra lại lưu lượng kế, các van nếu thấy
bị tắc ngẽn, đóng cạn do bị rỉ sét cần phải vệ sinh, thay thế nếu hư hỏng.
−
Đo, tính toán đúng mức lưu lượng của dòng chảy.
−
Hiệu chỉnh thiết bị đo độ truyền suốt.
−
Lấy mẫu phải chuẩn xác, đúng thời gian qui định.

−
Mẫu chứa trong cuvert sạch, không bị nhiễm màu, cần tráng rửu cuvert khi lấy mẫu
đo mới.
BÀI 2: HỆ THỐNG PHẢN ỨNG KHUẤY TRỘN GIÁN ĐOẠN
ĐẲNG NHIỆT
2.1.MỤC ĐÍCH THÍ NGIỆM
−
Xác định biểủ thức tốc độ phản ứng trong thiết bị khuấy trộn gián đoạn ở điều kiện
đẳng nhiệt
−
Xác định sự ảnh hưởng của thành phần các chất phản ứng đến tốc độ phản ứng
trong điều kiện làm việc đẳng nhiệt
2.2.Bảng số liệu
2.2.1.Trường hợp a
0
= b
0
bảng 2.1: Kết quả đo trường hợp a
0
= b
0
ST
T
Nhiệt độ
(độ C)
thời
gian(s)
độ dẫn
điện
STT

Nhiệt độ
(độ C)
thời
gian(s)
độ dẫn
điện
1 32.5 0 9.57 11 32.5 1200 5.46
2 32.5 120 7.80 12 32.5 1320 5.41
3 32.5 240 7.00 13 32.5 1440 5.36
4 32.5 360 6.53 14 32.5 1560 5.32
5 32.5 480 6.22 15 32.5 1680 5.28
6 32.5 600 6.00 16 32.5 1800 5.25
7 32.5 720 5.85 17 32.5 1920 5.23
8 32.5 840 5.73 18 32.5 2040 5.19
9 32.5 960 5.62 19 32.5 2160 5.17
10 32.5 1080 5.53 20 32. 2280 5.17
2.2.2.Trường hợp a
0
≠ b
0
bảng 2.2: Kết quả đo trường hợp a
0
≠ b
0
STT
Nhiệt độ
(độ C)
thời
gian(s)
độ dẫn

điện
STT
Nhiệt
độ (độ
C)
thời
gian(s)
độ dẫn
điện
1 32.5 0 14.87 7 32.5 720 9.76
2 32.5 120 11.91 8 32.5 840 9.69
3 32.5 240 10.97 9 32.5 960 9.64
4 32.5 360 10.47 10 32.5 1080 9.61
5 32.5 480 10.16 11 32.5 1200 9.59
6 32.5 600 9.92 12 32.5 1320 9.57
2.3. Xử lý số liệu
2.3.1. Trường hợp a
0
= b
0
• Tính toán nồng độ ban đầu :
Nồng độ dòng nhập liệu
Với , là nồng độ ban đầu của NaOH ,CH
3
COOC
2
H
5
trước khi nhập liệu
− Tỷ số nồng độ ban đầu của 2 tác chất : M = =

Độ dẫn điện ban đầu : A
o
= 0.195 x [1 + 0.0184( T – 294 )] x C
Trong bài này ta đổ 2 dung dịch vào đo dẫn điện luôn nên không cần tính A
0

A
0
= 9.57 mS
Xác định hằng số tốc độ phản ứng :
Dựa vào độ dẫn điện ta có thể xác định nồng độ tác chất và sản phẩm tại các thời điểm
khác nhau theo công thức

Độ chuyển hoá của tác chất (tỷ số giữa số mol tham gia phản ứng với số mol tác chất )
được tính theo công thức
Độ chuyển hoá của sản phẩm (tỷ số giữa mol sinh ra trong phản ứng với số mol ởt thời
điiểm phản ứng xảy ra hoàn toàn ) được tính theo công thức

73.10
0325.0*05.0
0325.005.0
.
0
0
=
−
=
−
i
i

aa
aa
2.3.1. Trường hợp a
0
≠b
0
Tính toán nồng độ ban đầu :
− Nồng độ dòng nhập liệu
Với , là nồng độ ban đầu của NaOH ,CH
3
COOC
2
H
5
trước khi nhập liệu
− Tỷ số nồng độ ban đầu của 2 tác chất : M = =
− Độ dẫn điện ban đầu : A
o
= 0.195 x [1 + 0.0184( T – 294 )] x C
Trong bài này ta đổ 2 dung dịch vào đo dẫn điện luôn nên không cần tính A
0

A
0
= 14.87 mS
• Xác định hằng số tốc độ phản ứng :
− Dựa vào độ dẫn điiện ta có thể xác định nồng độ tác chất và sản phẩm tại các thời
điểm khác nhau theo công thức
− Độ chuyển hoá của tác chất (tỷ số giữa số mol tham gia phản ứng với số mol tác
chất ) được tính theo công thức

− Độ chuyển hoá của sản phẩm (tỷ số giữa mol sinh ra trong phản ứng với số mol ở
thời điểm phản ứng xảy ra hoàn toàn ) được tính theo công thức
2.4.Kết quả xử lí số liệu
2.3.1. Trường hợp a
0
= b
0
Bảng 2.3: Kết quả tính toán nồng độ bau đâu

trường hợp a
0
= b
0
STT
C
O
NaOH
(mol/lít)
(mol/lit)
A
0
(mS)
(mol/lít) (mol/lít) (mS)
0.05 0.05 9.57 0 0.05 4.50

Bảng 2.4: Kết quả tính toán nồng độ bau đâu

trường hợp a
0
= b

0
STT (s)
(mol/lít) (mol/lít) (mol/lít)
X
NaO
H
(%)
(%)
i
i
aa
aa
.
0
0
−
1 0 0.0500 0 0.0500 0.0000 0.0000 0.00
2 120 0.0325 0.0175 0.0325 0.3491 0.3491 10.76
3 240 0.0247 0.0253 0.0247 0.5069 0.5069 20.56
4 360 0.0200 0.0300 0.0200 0.5996 0.5996 29.95
5 480 0.0170 0.0330 0.0170 0.6607 0.6607 38.95
6 600 0.0148 0.0352 0.0148 0.7041 0.7041 47.60
7 720 0.0133 0.0367 0.0133 0.7337 0.7337 55.11
8 840 0.0121 0.0379 0.0121 0.7574 0.7574 62.44
9 960 0.0110 0.0390 0.0110 0.7791 0.7791 70.54
10 1080 0.0102 0.0398 0.0102 0.7968 0.7968 78.45
11 1200 0.0095 0.0405 0.0095 0.8107 0.8107 85.62
12 1320 0.0090 0.0410 0.0090 0.8205 0.8205 91.43
13 1440 0.0085 0.0415 0.0085 0.8304 0.8304 97.91
14 1560 0.0081 0.0419 0.0081 0.8383 0.8383 103.66

15 1680 0.0077 0.0423 0.0077 0.8462 0.8462 110.00
16 1800 0.0074 0.0426 0.0074 0.8521 0.8521 115.20
17 1920 0.0072 0.0428 0.0072 0.8560 0.8560 118.90
18 2040 0.0068 0.0432 0.0068 0.8639 0.8639 126.96
19 2160 0.0066 0.0434 0.0066 0.8679 0.8679 131.34
2.3.2.Trường hợp a
0
≠ b
0
Bảng 2.5: Kết quả tính toán nồng độ bau đâu

trường hợp a
0
= b
0
STT
C
O
NaOH
(mol/lít)
(mol/lit)
A
0
(mS)
(mol/lít) (mol/lít) (mS)
0.0598 0.0402 14.87 0.0196 0.0402 7.923
Bảng 2.3: Kết quả tính toán nồng độ bau đâu

trường hợp a
0

≠ b
0
S
T
T
(s) (mol/lít
)
(mol/lít)
(mol/lít)
X
NaO
H
(%)
(%)








i
i
Mb
a
Ln
1 0 0.0598 0.0000 0.04020 0.0000 0.0000 0.79
2 120 0.0343 0.0223 0.01793 0.4261 0.4455 1.05
3 240 0.0262 0.0293 0.01085 0.5614 0.5869 1.28

4 360 0.0219 0.0331 0.00709 0.6334 0.6622 1.53
5 480 0.0193 0.0354 0.00476 0.6780 0.7088 1.80
6 600 0.0172 0.0372 0.00295 0.7125 0.7450 2.16
7 720 0.0158 0.0385 0.00175 0.7356 0.7690 2.60
8 840 0.0152 0.0390 0.00122 0.7456 0.7796 2.92
9 960 0.0148 0.0394 0.00085 0.7528 0.7871 3.26
1
0
1080 0.0145 0.0396 0.00062 0.7572 0.7916 3.55
1
1
1200 0.0144 0.0397 0.00047 0.7600 0.7946 3.82
1
2
1320 0.0142 0.0399 0.00032 0.7629 0.7976 4.19
2.4.Đồ thị
2.4.1.Đồ thị trường hợp a
0
= b
0


2.4.2.Đồ thì trường hợp a
0
≠ b
0


2.5.Bàn luận và nhận xét
2.5.1.Đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến giá trị hằng số phản

ứng
Với phản ứng xảy ra khi thay đổi nhiệt độ thì hằng số tốc độ phản ứng sẽ thay đổi theo
định luật arrhenius
K
o
là hằng số tốc độ phản ứng ở điều kiện chuẩn
Phản ứng toả nhiệt (E<0)thì nhiệt độ tăng thì hằng số tốc độ sẽ giảm . Phản ứng thu
nhiệt (E>0) thì khi nhiệt độ giảm thì hằng số tốc độ k tăng
Bài thí nghiệm phản ứng này xảy ra không phụ thuộc vào nhiệt độ vì vậy không có sự
ảnh hưởng của nhiệt độ tới hằng số tốc độ phản ứng
• Từ phương trình đường hồi quy ta xác định được hằng số tốc độ K:
Trường hợp a
0
= b
0
: K = 0.0031 ( lit/mol.s)
Phương trình tốc độ phản ứng là ( -r
A
) =0.0031.C
A
.C
B
( mol/lit.s)
Trường hợp a
0
≠ b
0
; K = 0.0026 ( lit/mol.s)
Phương trình tốc độ phản ứng là ( -r
A

) =0.0026.C
A
.C
B
( mol/lit.s)
2.5.2.Các sai số chính trong quá trình tiến hành thí nghiệm và nguyên nhân gây
sai số
− Quá trình tính toán hoá chất khi pha chế có thể sai số dẫn đến nồng độ các tác
chất không chính xác
− Đầu đo độ dẫn điện không sạch làm sai số khi hiển thị kết quả đo độ dẫn điện
− Đầu dò nhiệt độ và đầu đô độ dẫn điện lắp đặt chưa chính xác
− Bình chứa dung dịch phản ứng chưa xả hết hết tác chất ra ngoài mà cho tác chất
mới vào sẽ làm tăng nồng độ tác chất , sẽ làm kéo dài thời gian phản ứng
− Chế độ khuấy không đồng đều
bài 3: HỆ THỐNG PHẢN ỨNG KHUẤY TRỘN GIÁN ĐOẠN
ĐOẠN NHIệT
3.1.Mục đích thí nghiệm
− Khảo sát sự biến đổi nhiệt độ phản ứng theo thời gian của phản ứng hydrat hóa
Anhydrit axetic thành Axit acetic trong thiết bị phản ứng đoạn nhiệt
− Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng
− Khảo sát sự biến đổi nhiệt độ phản ứng theo sự thay đổi nồng độ xúc tác
3.2.Bảng số liệu
Bẳng 3.1: Kết quả thí nghiệm biến đổi nhiệt độ và thời gian
STT t(s) T (C ) STT t(s) T (C ) STT t(s) T (C )
1 30 36.5 10 300 42.8 19 570 49.5
2 60 36.9 11 330 43.7 20 600 50
3 90 37.7 12 360 44.4 21 630 50.4
4 120 38.5 13 390 45.2 22 660 50.8
5 150 39 14 420 46 23 690 51
6 180 39.5 15 450 46.8 24 720 51.2

7 210 40.3 16 480 47.5 25 750 51.4
8 240 41.1 17 510 48.1 26 780 51.5
9 270 42 18 540 48.9 27 810 51.6
Bảng 3.2: kết quả thí nghiệm biến đổi nhiệt độ và thời gian
STT V axit axit sunfuric( ml) T (0C)
1 5 55.1
2 10 59.3
3 15 66.5
4 20 73.1
5 25 77.3
6 30 81
7 35 83.8
8 40 86.2
3.3.Công thức tính
Phản ứng ‘hydrat hóa Anhydrit Axetic bằng nước
(CH
3
CO)
2
O + H
2
O 2 CH
3
COOH
Phản ứng được xem như có phương trình động học của phản ứng bậc một với phương
trình R = kC
n
nếu gần đúng bậc phản ứng theo nước bằng không. Với bất kỳ hệ thống có
dạng đặc trưng này thì giá trị nồng độ tức thời của Anhydrit Axetic có thể rút ra giữa phương
trình cân bằng vật chất và phương trình cân bằng năng lượng

Nếu nồng độ của Anhydrit axetic tại một thời điểm bất kỳ là C, khi đó tốc độ phản ứng
được xác định bằng
R=
Với C=C
0
khi t=0. Nhiệt tổng quát của phản ứng là

dt
dT
C
p
.= H)R (-
ρ
∆
Công thức tính nồng độ của (CH
3
CO)
2
O ở một thời gian bất kỳ:

)(
00
TTCC
−−=
β
có được khi đặt
P
C
H
.

.
∆−
=
ρ
β

)/(
0
0
00
0
0
.

RTE
n
eA
TT
TT
CC
C
TT
dt
dT
−
∞
∞
=







−
−
−
−

)/(

0
0
00
0
0
RTEALn
TT
TT
CC
C
TT
dt
dT
Ln
n
−−=







−
−
−
−
∞
∞
3.4.Xử lý số liệu
Tính mẫu
• Tính mẫu hàng thứ 2 bảng 3.3
1/T = 1/36.5 = 0.027397
)/(919.2
90 102
25.99.082,1.10
.
% 10
0
litmol
V
V
M
Cd
C
ph
dd
−=−==

15

354.51
355.36
91.291.2
91.2
354.51

0
0
00
0
0
=






−
−
−
−
=






−

−
−
−
=
∞
∞
TT
TT
CC
C
TT
B

70378.5
15
01667.0

0
0
00
0
0
−==






−

−
−
−
∞
∞
Ln
TT
TT
CC
C
TT
dt
dT
Ln
n
• Tính mẫu cho bảng 3.4
Nồng độ của H
2
SO
4

Bảng 3.3: Kết quả tính toán hiệu ứng nhiệt phản ứng
stt t(s) T(0C) 1/T dT/dt B ln(B)
1 0 35 0.028571 16.5
2 30 36.5 0.027397 0.01667 15.0 -5.70378
3 60 36.9 0.027100 0.013333 14.6 -6.99851
4 90 37.7 0.026525 0.026667 13.8 -6.24901
5 120 38.5 0.025974 0.026667 13.0 -6.18929
6 150 39 0.025641 0.016667 12.5 -6.62007
7 180 39.5 0.025316 0.016667 12.0 -6.57925

8 210 40.3 0.024814 0.026667 11.2 -6.04025
9 240 41.1 0.024331 0.026667 10.4 -5.96615
10 270 42 0.023810 0.030000 9.5 -5.75785
11 300 42.8 0.023364 0.026667 8.7 -5.78766
12 330 43.7 0.022883 0.030000 7.8 -5.56068
13 360 44.4 0.022523 0.023333 7.1 -5.71797
14 390 45.2 0.022124 0.026667 6.3 -5.46489
15 420 46 0.021739 0.026667 5.5 -5.32909
16 450 46.8 0.021368 0.026667 4.7 -5.17190
17 480 47.5 0.021053 0.023333 4.0 -5.14417
18 510 48.1 0.020790 0.020000 3.4 -5.13580
19 540 48.9 0.020450 0.026667 2.6 -4.57985
20 570 49.5 0.020202 0.020000 2.0 -4.60517
21 600 50 0.020000 0.016667 1.5 -4.49981
22 630 50.4 0.019841 0.013333 1.1 -4.41280
23 660 50.8 0.019685 0.013333 0.7 -3.96081
24 690 51 0.019608 0.006667 0.5 -4.31749
25 720 51.2 0.019531 0.006667 0.3 -3.80666
26 750 51.4 0.019455 0.006667 0.1 -2.70805
bảng 3.4: Nhiệt độ phản ứng theo nồng độ xúc tác
stt
V axit H
2
SO
4
4(ml)
T(0C) Cm
1 5 55.1 0.019
2 10 59.3 0.036
3 15 66.5 0.052

4 20 73.1 0.067
5 25 77.3 0.081
6 30 81 0.094
7 35 83.8 0.106
3.5.Đồ thị




3.6.Nhận xét và bạn luận
3.6.1.Đặc điểm của phản ứng đoạn nhiệt
− Không có dòng ra và dòng vào ,hệ không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài .
Năng lượng được hình thành trong quá trình phản ứng . Đối với phản ứng sinh
nhiệt thì lượng nhiệt sinh ra không được trao đổi với bên ngoài sẽ làm nóng hỗn
hợp đến mức không đổi. Ngược lại phản ứng thu nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp sẽ giảm
đến mức không đổi . Do vậy, trong phản ứng đoạn nhiệt , nhiệt độ sẽ biến đổi đến
khi nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng không đổi
− Tốc độ phản ứng và tính chất của hỗn hợp phản ứng biến đổi theo thời gian
− Sự biến đổi của phương trình vận tốc theo nhiệt độ và nhiệt độ theo độ chuyển hóa
có được với phương trình cân bằng năng lượng
− Từ phương trình ta xác định được hệ số góc –E/R = -333.46 nên suy ra :
E = 333.46/8.314 = 40.11 ( J/mol ) E > 0 suy ra phản ứng tỏa nhiệt mà bản
chất của phản ứng khi cho xúc tác là phản ứng thu nhiệt nhưn do nồng độ tác chất
của axit acetic nhỏ hơn của anhydryt axetic nhiểu lần nên lúc đó axit acetic hết và
H
2
SO
4
hòa tan trong dung dịch và tỏa nhiệt.
3.6.2.Nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi nhiệt độ của phản ứng

Trong phản ứng hydrat hoá anhyđehit axetic
− Không có xúc tác axit sunfuric :nhiệt độ tăng theo thời gian, sau đó mới đạt giá trị
ồn định
− Có xúc tác axit sunfuric: nhiệt độ phản ứng tăng dần ,vận tốc phản ứng nhanh hơn
khi tăng lượng xúc tác
Khi tăng lượng xúc tác ,phản ứng hydrat hoá anhydric axetic là phản ứng thu nhiệt
nhưng do ta cho lượng axit acetic nhỏ nên phản ứng xảy ra nhanh làm cho axit dư hòa tan
trong nước làm tăng nhiệt độ
Có sự biến đổi nhiệt độ phản ứng là do :
− Độ chuyển hoá tăng theo thời gian ,nhiệt độ tăng khi độ chuyển hoá càng thấp, sự
tăng vận tốc phản ứng do tăng nhiệt độ lớn hơn, sự giảm vận tốc phản ứng do
giảm nồng độ tác chất (đối với phản ứng hydrat hoá anhydric axetic không có axit
sunfuric là phản ứng toả nhiệt
− Đối với phản ứng hydrat hoá anhydric axetic có xúc tác axit sunfuric là phản ứng
toả nhiệt ,nhiệt độ giảm tăng do giảm nồng độ tác chất khi độ chuyển hoá tăng và
giảm nhiệt độ làm giảm vận tốc phản ứng
Phản ứng phụ thuộc vào các yếu tố khác như sự có mặt của chất xúc tác làm giảm
năng lượng hoạt hoá