Procédure isoténiscope
L'isoténiscope est une méthode de mesure physico-chimique permettant de déterminer la pression de vapeur d'un liquide en fonction de la température. Elle fait partie des méthodes statiques de détermination de la pression de vapeur et est utilisée en particulier en thermodynamique ainsi que pour la conception technique de procédés d'évaporation.
Dans la technique des procédés de traitement, l'évaporation de liquides est une étape centrale du processus, par exemple pour la concentration, la cristallisation ou la séparation de substances sensibles à la température. Un autre exemple est la production alimentaire ou pharmaceutique, où les composants sensibles à la chaleur doivent être séparés en douceur. Un autre domaine d'application est la récupération de solvants à partir de résidus lors de la rectification.
Dans ce contexte, l'efficacité et la charge thermique du produit dépendent de manière décisive du comportement d'ébullition du liquide. Celui-ci est à son tour influencé par la pression de vapeur, qui varie avec la température.
La pression de vapeur définit la pression à laquelle le liquide est en équilibre avec sa propre phase vapeur. Avec l'augmentation de la température, la pression de vapeur augmente et le point d'ébullition se déplace sous une pression ambiante donnée. Dans les installations techniques, en particulier dans les conditions de vide ou dans les systèmes d'évaporation à plusieurs étages, il est donc essentiel de connaître précisément la courbe de pression de vapeur.
Un isoténiscope est un instrument de mesure simple mais précis, fabriqué en verre. Il se compose d'un système de tubes en forme de U, partiellement rempli du liquide à examiner et d'un liquide de référence (souvent du mercure). L'échantillon est chauffé dans un bain thermostaté, tandis que la pression dans le système est contrôlée par un vide ou une atmosphère gazeuse connue. La pression d'équilibre du liquide peut alors être déterminée par la différence de hauteur des colonnes de mercure. La valeur mesurée correspond à la pression de vapeur d'équilibre de l'échantillon à la température correspondante. Des mesures répétées à différentes températures donnent une courbe de pression de vapeur. Sur la base de celle-ci, il est possible de déterminer des grandeurs thermodynamiques telles que l'enthalpie de vaporisation par une représentation linéarisée selon l'équation de Clausius-Clapeyron.
ln(p) = −ΔHvap /(R · T) + C
p : Pression de vapeur
ΔHvap : Enthalpie d'évaporation
R : constante universelle des gaz
T : température absolue
C : constante d'intégration
Le centre technique d'amixon dispose de mélangeurs-sécheurs sous vide et d'installations d'évaporation. Ils peuvent être utilisés pour les essais de procédés et le développement de produits.