Metoda izoteniskopowa
Metoda izoteniskopowa to fizykochemiczna metoda pomiarowa służąca do określania prężności par cieczy w funkcji temperatury. Jest to jedna ze statycznych metod określania prężności pary i jest stosowana w szczególności w termodynamice oraz w projektowaniu inżynierii procesowej procesów parowania.
W technologii przetwarzania odparowywanie cieczy jest kluczowym etapem procesu, na przykład w celu koncentracji, krystalizacji lub oddzielania substancji wrażliwych na temperaturę. Innym przykładem jest produkcja żywności lub farmaceutyków, gdzie wrażliwe na ciepło składniki muszą być delikatnie oddzielane. Innym obszarem zastosowań jest odzyskiwanie rozpuszczalników z pozostałości podczas rektyfikacji.
Wydajność i obciążenie termiczne produktu zależą w dużej mierze od zachowania cieczy podczas wrzenia. Na to z kolei wpływa ciśnienie pary, które zmienia się wraz z temperaturą.
Ciśnienie pary określa ciśnienie, przy którym ciecz znajduje się w równowadze z własną fazą parową. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta ciśnienie pary, a temperatura wrzenia przesuwa się pod danym ciśnieniem otoczenia. W systemach technicznych, zwłaszcza w warunkach próżni lub w wielostopniowych systemach odparowywania, dokładna znajomość krzywej ciśnienia pary jest zatem niezbędna.
Izoteniskop to proste, ale precyzyjne urządzenie pomiarowe wykonane ze szkła. Składa się z układu rurek w kształcie litery U, które są częściowo wypełnione analizowaną cieczą i cieczą referencyjną (często rtęcią). Próbka jest podgrzewana w termostatowanej łaźni, podczas gdy ciśnienie w układzie jest kontrolowane przez próżnię lub znaną atmosferę gazową. Ciśnienie równowagi cieczy można następnie określić na podstawie różnicy wysokości słupków rtęci. Zmierzona wartość odpowiada równowagowemu ciśnieniu pary próbki w danej temperaturze. Powtarzane pomiary w różnych temperaturach dają w rezultacie krzywą ciśnienia pary. Na podstawie tej krzywej można określić zmienne termodynamiczne, takie jak entalpia parowania, poprzez linearyzację zgodnie z równaniem Clausiusa-Clapeyrona.
ln(p) = −ΔHvap /(R · T) + C
p : Ciśnienie pary
ΔHvap : Entalpia parowania
R : Uniwersalna stała gazowa
T : temperatura bezwzględna
C : Stała całkowania
Próżniowe suszarki mieszające i instalacje odparowujące są dostępne w centrum technicznym amixon. Mogą być one wykorzystywane do testowania procesów i rozwoju produktów.