DE537151C

DE537151C - Procedure for determining the boiling curve of mixtures of substances

Info

Publication number: DE537151C
Application number: DE1930537151D
Authority: DE
Original assignee: CARL OTTO OSTWALD; REICHSKRAFTSPRIT GmbH
Current assignee: CARL OTTO OSTWALD; REICHSKRAFTSPRIT GmbH
Priority date: 1930-01-15
Filing date: 1930-01-15
Publication date: 1931-10-29

Description

Verfahren zur Bestimmung des Siedeverlaufs von Stoffgemischen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Siedeverlaufs von Stoffgemischen, insb-,sondere zur Bestimmung der Siedekurve eines Flüssigkeitsgenisches. Hierfür wurden bisher Verfahren verwendet, die grundsätzlich in folgender Weise arbeiten: Das Destillationsgut wird volumenmäßig in einen Destillationskolben (Blase) gebracht, der auf einer Heizvorrichtung steht. Auf dem Destillationskolben befindet sich ein Destillationsaufsatz mit eingesetztem Thermometer. Die Destillationsdämpfe gelangen durch ein Abzweigrohr des Aufsatzes in einen Kühler. in dem sie kondensiert werden. Das Destillat wird in einer Vorlage aufgefangen und volumenmäßig gemessen.Method for determining the boiling curve of mixtures of substances Die The invention relates to a method for determining the boiling curve of mixtures of substances, especially for determining the boiling curve of a liquid mixture. Therefor So far, methods have been used that basically work in the following way: The material to be distilled is placed in a distillation flask (bubble) in terms of volume, standing on a heater. There is a on the distillation flask Distillation attachment with inserted thermometer. The distillation vapors arrive through a branch pipe of the attachment into a cooler. in which they are condensed. The distillate is collected in a receiver and measured in terms of volume.

Die Ergebnisse, die nach diesem Verfahren erhalten werden, sind nicht nur von der Formgebung und der Anordnung der Apparatur abhängig, sondern auch von äußeren Einflüssen, wie Temperatur und Druck. Bereits die Beschickung der Destillationsblase ergibt durch Benetzungsrückstände im Meßgefäß Fehler, wie solche auch aus gleicher Ursache bei der Bestimmung des Destillationsrückstandes unvermeidbar sind. Man hat versucht, die Ungenauigkeiten des Verfahrens durch Normung der Apparatur zu beseitigen, wie beispielsweise die Destillationsapparate nach Engler und Krämer-Spilker zeigen. Es ist jedoch nicht gelungen, die auftretenden Fehlerquellen in befriedigender Weise zu beseitigen. Vielmehr haben sich nebeneinander verschiedene Apparaturen entwickelt, die nichtübereinstimmende Werte ergeben, was für die beiden obengenannten Apparaturen z. B. gilt. Der grundsätzliche Nachteil der bisherigen Destillationsverfahren liegt in der volumenmäßigen Messung. Die Destillationsvolumina werden durch die Temperatur beeinflußt, außerdem entstehen bei leichtflüchtigem Destillätionsgut erhebliche Verluste durch Entweichen. Weiterhin ergeben sich Ungenauigkeiten durch die im Kühler stets befindliche Destillatmenge.The results obtained by this method are not depends only on the shape and arrangement of the equipment, but also on external influences such as temperature and pressure. Already the charging of the still results from wetting residues in the measuring vessel, as well as those from the same Cause in determining the distillation residue are unavoidable. One has tries to eliminate the inaccuracies of the process by standardizing the equipment, as shown, for example, by the Engler and Krämer-Spilker stills. However, it has not been possible to address the sources of error that occur in a satisfactory manner to eliminate. Rather, various apparatuses have developed alongside one another, the mismatched values give what for the two above mentioned apparatus z. B. applies. The fundamental disadvantage of the previous distillation processes lies in volume measurement. The distillation volumes are determined by the temperature affects, also arise with highly volatile distillation material considerable Losses through escape. Furthermore, there are inaccuracies due to the in the cooler always present amount of distillate.

Durch die Erfindung sind die genannten Nachteile beseitigt. Sie besteht darin, daß die Bestimmung gewichtsmäßig durchgeführt wird, derart, daß entweder der Gewichtsver-Lust des Destillationsgutes oder die Gewichts-. zunahme des Destillates oder beide gleichzeitig bestimmt werden. Sie unterscheidet sich also grundsätzlich von den bekannten Verfahren dadurch, daß auf die volumenmäßige Messung ganz verzichtet und diese durch gewichtsmäßige Messung ersetzt wird. Durch das Verfahren nach der Erfindung hat man den Vorteil, daß infolge der Wägung die Fehler beseitigt werden, die bei der volumenmäßigen Messung infolge der Temperaturabhängigkeit der Volumina auftreten.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the invention. she consists in that the determination is made by weight such that either the weight loss of the distillation material or the weight. increase in the distillate or both can be determined at the same time. So it is fundamentally different of the known methods in that the volumetric measurement is completely dispensed with and this is replaced by weight measurement. By the procedure according to the Invention one has the advantage that the errors are eliminated as a result of the weighing, that of the volumetric measurement due to the temperature dependence of the volumes appear.

Es ist bereits bekannt; den Feuchtigkeitsgehalt von festen Stoffen gewichtsmäßig zu bestimmen, indem man das Wasser abdampft, kondensiert und wiegt.It is already known; the moisture content of solids to be determined by weight by evaporating, condensing and weighing the water.

Die Bedeutung der gewichtsmäßigen Bestimmung des Kondensats bei dem Verfahren nach der Erfindung geht aber über die naheliegenden Vorteile der bekannten Kondensatbestimmung durch Gewicht weit hinaus.The importance of weight determination of Condensate in the method according to the invention goes beyond the obvious The advantages of the well-known determination of condensate by weight go far beyond that.

Wenn man z. B. Motorentreibstoffe untersuchen will, so ist es unbedingt erforderlich, daß man den Anteil der schiereren und leichteren Fraktionen in seinem Einfluß auf die Eigenschaft des Treibstoffes richtig erfaßt. Hochsiedend.. Anteile, Zusiitze, Oberschmieröle machen bei der volumetrischen Bestimmung nur einen geringen Betrag aus und werden daher sehr oft in ihrer Wirkung auf die Eigenschaften des Treibstoffes unterschätzt. Eine derartige Unterschätzung ist aber nicht möglich, wenn man die Bestimmung gravemetrisch vornimmt, Dann erfaßt man die einzelnen Fraktionen so, wie sie sich tatsächlich auf die Eigenschaften des Brennstoffes auswirken. Das gilt ganz allgemein, ob es sich um Motorenbrennstoffe oder andere Flüssigkeitsgemische handelt, deren Siedeverlauf gekennzeichnet werden soll.If you z. B. wants to investigate motor fuels, so it is essential required that one have the proportion of the sheer and lighter fractions in his Influence on the property of the fuel correctly recorded. High boiling .. proportions, Additions and top lubricating oils only make a small contribution to the volumetric determination Amount and are therefore very often in their effect on the properties of the Underestimated fuel. Such an underestimation is not possible, if the determination is carried out gravimetrically, then the individual fractions are recorded how they actually affect the properties of the fuel. That applies in general, whether it is engine fuel or other liquid mixtures acts whose boiling curve is to be marked.

Die graviinetr ische Durchführung des Verfahrens ermöglicht fernerhin, auf die Messung des Kondensats zu verzichten und so die durch die Kondensierung verursachten Differenzen zu vermeiden. Daraus ergibt sich noch eine ganze Reihe von anderen Vorteilen, als sie bereits genannt worden sind. Diese sind besonders in der Bestimmung der Sonst nicht erfaßbaren nichtkondensierbaren Anteile, der genauen Bestimmung des Rückstandes und der Vermeidung aller Fehlerquellen, wie sie durch ein zur Kondensation notwendiges Kühlsystem verursacht werden, zu erblicken.The gravitational implementation of the method also enables to dispense with the measurement of the condensate and so the one caused by the condensation avoid caused differences. There are a number of other things that emerge from this of advantages other than those already mentioned. These are special in the determination of the otherwise undetectable non-condensable fractions, the exact ones Determining the backlog and avoiding all sources of error as they go through a cooling system necessary for condensation can be seen.

Ein weiteres. wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Bestimmung des Gewichtsverlustes des Destillationsgutes in der Weise, daß die Destillation mit einer auf die Schale einer Waage aufgesetzten bzw. am Waagebalken angehängten Destillationsblase, gegebenenfalls nebst Heizvorrichtung, vorgenommen wird, Es werden also auch die Fehler beseitigt, die sich aus dem Entweichen leichtflüchtiger Dämpfe und aus Benetzungsverlusten ergeben. Im besonderen wird nach dieser Ausführungsform des Verfahrens so gearbeitet, daß die Destillationsblase gegebenenfalls mit der Heizung auf die Schale einer Waage gebracht bzw. am Waagebalken angehängt und auf der Waage destilliert wird. Nach Tarierung der Waage wird eine bestimmte Menge Destillationsgut gewichtsmäßig eingebracht und die Waage wiederum tariert. Da das Destillat häufig nebensächlich ist, kann auf einen Kühler und auf ein Auffangen des Destillates verzichtet werden. so daß die Anbringung der. hierfür erforderlichen Apparate nicht notwendig ist. Nach Inbetriebsetzung der Heizung der Destillationsblase- wird in bestimmten Temperatur-oder Gewichtsintervallen der Destillationsverlust, der durch Verdampfung des Destillationsgutes entsteht, gewichtsmäßig festgestellt: In besonderen Fällen ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Gewichtsabnahme des Destillationsgutes in der Weise zu bestimmen, daß man das Destillat in eine auf die Schale einer Waage aufgesetzte bzw. am Waagebalken aufgehängte Vorlage abfließen läßt, 'Indessen verdient zweifellos die vorher genannte Ausführungsform des Verfä.hrens vor dieser den Vorzug.Another one. important feature of the invention is the determination of the Loss of weight of the material to be distilled in such a way that the distillation with a still placed on the pan of a balance or attached to the balance beam, optionally in addition to heating device, is carried out, so there are also the Eliminated errors resulting from the escape of volatile vapors and from wetting losses result. In particular, this embodiment of the process is carried out in such a way that that the still, if necessary, with the heater on the pan of a balance brought or attached to the balance beam and distilled on the balance. To By taring the balance, a certain amount of material to be distilled is introduced by weight and the balance is tared again. Since the distillate is often irrelevant, can a cooler and collecting the distillate can be dispensed with. so that the attachment of the. the apparatus required for this is not necessary. After commissioning The heating of the distillation pot is set at certain temperature or weight intervals the distillation loss caused by evaporation of the material to be distilled, determined by weight: In special cases it is also possible according to the invention to determine the decrease in weight of the material to be distilled in such a way that the Distillate in a placed on the bowl of a balance or hung on the balance beam Original lets flow, 'However, the aforementioned embodiment undoubtedly deserves of proceeding over this.

Eine weitere Ausführungsforen des Verfahrens von Bedeutung besteht darin, daß die Bestimmung des Gewichtsverlustes der Destillationsblase und der Gewichtszunahme der Vorlage zum Auffangen des Destillates in der Weise gleichzeitig durchgeführt wird, daß man die Destillation mit einer auf die eine Schale einer Waage aufgesetzten Destillationsblase und mit einer auf die andere Schale aufgesetzten- Vorlage vornimmt, wobei auch beide am Waagebalken angehängt sein können. Dies ist ohne Beeinflussung des Wügevorganges selbst in der Weise möglich, daß die Zuleitung des Destillates entweder in starrer Verbindung mit der Destillationsblase steht und mit dieser gewogen wird oder mit der Vorlage eine Gewichtseinheit bildet und mit dieser gewogen wird.A further execution forum of the procedure is of importance in that the determination of the still pot weight loss and weight gain the template to collect the distillate carried out in the same way is that you do the distillation with a placed on one of the bowls of a balance Distillation still and with a template placed on the other bowl, both of which can be attached to the balance beam. This is unaffected the weighing process itself possible in such a way that the supply of the distillate either is in rigid connection with the still and weighed with this or forms a unit of weight with the original and is weighed with it.

Der Vorteil, der durch diese Ausführungsform des Verfahrens erzielt wird, ist, daß die Genauigkeit verdoppelt wird, da dieselbe Menge Flüssigkeit, die auf der einen Seite wegdestilliert wird, durch Auffangen auf der anderen Seite noch einmal zur Wägung -gelangt. Dadurch ermöglicht diese Ausführungsform des Verfahrens, den Destillationsverlust, z. B. nichtkondensierbar e Anteile, gewichtsmäßig genau-zu erfassen.The advantage achieved by this embodiment of the method is that the accuracy is doubled because the same amount of liquid that is distilled away on one side, by collecting on the other side once to weigh. This embodiment of the method thereby enables the distillation loss, e.g. B. non-condensable e proportions, weight-wise accurate-to capture.

Die Waage zur Ausführung des Verfahrens kann sowohl mit Waagebalken arbeiten, wie auch nach dem Prinzip der Parallelogrammwaage mit konstantem Ausgleichgewicht (Neigungswaage) ausgeführt sein. Fast alle Waagenkonstruktionen sind anwendbar (Meßdose). Erfindungsgemäß kann eine solche Waage verwendet werden, welche die Gew ichtsäiiderungen selbst aufschreibt. Auf diese Weise ist es- möglich, die Gewichtsänderungen in bestimmten Intervallen oder fortlaufend festzustellen.The scales for carrying out the method can be equipped with a balance beam work, as well as according to the principle of the parallelogram scale with constant balance weight (Inclination balance). Almost all balance constructions can be used (load cell). According to the invention, such a balance can be used, which the weight changes write down yourself. In this way it is possible to change the weight in certain To be determined at intervals or continuously.

Die selbsttätige Gewichtsaufzeichnung ist insbesondere in Verbindung mit der selbsttätigen Temperaturaufzeichnung von Bedeutung.The automatic weight recording is particularly in connection with the automatic temperature recording of importance.

Schließlich kann es wünschenswert sein, die Destillationsdämpfe mit Rücksicht auf Feuergefährlichkeit oder zwecks weiterer Untersuchurig ztt kondensieren und aufzufangen. Dies ist ohne Beeinflussung der Genauigkeit des Verfährens dadurch möglich, daß unmittelbar an die Destillationsblase ein beispielsweise mit Eis gefüllter Kühler angeschlossen wird, wobei selbstverständlich die gesamte Apparatur an der Waage hängt und das Kühlmittel in ausreichender Menge, ohne Notwendigkeit der Ergänzung, vor Beginn der Destillation in den Kühler eingebracht wird. Für diesen Zweck kommt beispielsweise Eis in Frage oder eine Kühlflüssigkeit niedriger Temperatur und genügender Wärmeaufnahmefähigkeit (großer spezifischer Wärme). Wichtig ist, daß das Kühlmittel durch Erwärmung in den zweckentsprechenden Grenzen keine Gewichtsv eränderutng erfährt.Finally, it may be desirable to use the distillation vapors Consideration for Flammability or for the purpose of further investigation condense ztt and collect. This is without affecting the accuracy of the Proceeding possible by the fact that a for example directly to the distillation still ice-filled cooler is connected, of course the entire Apparatus is attached to the scales and the coolant is in sufficient quantity, without need the supplement, is placed in the condenser before the start of the distillation. For this The purpose is, for example, ice or a low-temperature coolant and sufficient heat absorption capacity (high specific heat). Important is, that the coolant by heating in the appropriate limits no weight changes.

Durch Anordnung einer Kühlvorrichtung ist es möglich, eine Fraktionierung in einem Verfahrenszuge mit der Messung durchzuführen, derart, daß man die einzelnen Fraktionen nachher zu besonderen Untersuchungen weiterbenutzen kann. Es wird dadurch an Zeit und Untersuchungsstoff gespart, was oft von großer Wichtigkeit sein kann.By arranging a cooling device, it is possible to carry out a fractionation to be carried out in one procedural train with the measurement, in such a way that the individual Fractions can subsequently be used for special investigations. It becomes through it saved time and research material, which can often be of great importance.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for determining the boiling curve of Mixtures of substances, in particular to determine the boiling curve of a liquid mixture, characterized in that the determination is carried out by weight in such a way that that either the weight loss of the distillation material or the weight gain of the distillate or both can be determined at the same time.

2. The method according to claim i, characterized in that the heating device together with the still is placed on the pan of a balance or attached to the balance beam.

3. Procedure according to claim z and 2, characterized in that the determination of the weight loss the still and the increase in weight of the receiver to collect the distillate is carried out simultaneously in such a way that the distillation with a on .the one bowl of a balance or in another suitable way still attached to the balance and with one on top of the other bowl or also makes a template attached to the scales in another suitable manner.

Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the distillation is carried out so undertakes that the vapors immediately after leaving the still in a cooler connected to this, which is used for the entire duration of the experiment before the start is provided with coolants, be condensed.

5. The method according to claim i to q., characterized in that the change in weight of the scale is automatic is recorded.