Metodo isoteniscopico
Il metodo isoteniscopico è un metodo di misurazione fisico-chimico per determinare la tensione di vapore di un liquido in funzione della temperatura. È uno dei metodi statici di determinazione della tensione di vapore e viene utilizzato in particolare in termodinamica e nella progettazione dei processi di evaporazione.
Nella tecnologia di lavorazione, l'evaporazione dei liquidi è una fase di processo fondamentale, ad esempio per la concentrazione, la cristallizzazione o la separazione di sostanze sensibili alla temperatura. Un altro esempio è la produzione alimentare o farmaceutica, dove i componenti sensibili al calore devono essere separati delicatamente. Un'altra area di applicazione è il recupero dei solventi dai residui durante la rettifica.
L'efficienza e il carico termico del prodotto dipendono in modo determinante dal comportamento di ebollizione del liquido. Questo è a sua volta influenzato dalla pressione di vapore, che cambia con la temperatura.
La tensione di vapore definisce la pressione alla quale il liquido è in equilibrio con la propria fase vapore. All'aumentare della temperatura, la tensione di vapore aumenta e il punto di ebollizione si sposta a una determinata pressione ambiente. Nei sistemi tecnici, soprattutto in condizioni di vuoto o in sistemi di evaporazione a più stadi, la conoscenza precisa della curva di tensione di vapore è quindi essenziale.
L'isoteniscopio è un semplice ma preciso strumento di misura in vetro. È costituito da un sistema di tubi a forma di U parzialmente riempiti con il liquido da analizzare e un liquido di riferimento (spesso mercurio). Il campione viene riscaldato in un bagno termostatato, mentre la pressione nel sistema è controllata da un vuoto o da un'atmosfera gassosa nota. La pressione di equilibrio del liquido può essere determinata dalla differenza di altezza delle colonne di mercurio. Il valore misurato corrisponde alla pressione di vapore di equilibrio del campione alla rispettiva temperatura. Ripetute misurazioni a diverse temperature danno luogo a una curva di pressione di vapore. Sulla base di questa curva, le variabili termodinamiche come l'entalpia di vaporizzazione possono essere determinate mediante linearizzazione secondo l'equazione di Clausius-Clapeyron.
ln(p) = −ΔHvap /(R · T) + C
p : Pressione di vapore
ΔHvap : Entalpia di vaporizzazione
R : Costante universale dei gas
T : temperatura assoluta
C : costante di integrazione
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