Etude expérimentale de l?équilibre liquide-liquide des systèmes ternaires :( n-heptane + xylène + méthanol), (n-heptane+toluène+ méthanol), (n-heptane+ xylène+sulfolane) et (n-heptane + toluène + sulfolane).

11.1.2. Appareillage :

Les fractions de chaque phase sont déterminées a l'aide d'un réfractometre.

L'opération s'effectue dans une ampoule a décanter et on mesure les masses a l'aide d'une balance électronique.

11.1.3. Processus Expérimental :

11.1.3.1. Mode opératoire:

Nos expérience ont été faite au nivaux de laboratoire de la chimie. 11.1.3.1.1. Courbe d'étalonnage:

A l'aide d'une pipette en réalisé des mélanges binaires de xylene (A) + n-Heptane (B) et Toluene (A) + n-Heptane (B) des compositions bien déterminées, et on mesure l'indice de réfraction de chaque mélange. On note pour chaque fois la composition et l'indice qui correspondant.

11.1.3.1.2 Construction des droites de conjugaison :

Le mode operatoire consiste tout d'abord a la preparation des charges, constituees generalement d'un solute et d'un diluant, qui dans notre cas sont :

· Xylene et n-Heptane.

· Toluene et n-Heptane.

Ensuite on traite chaque charge par un solvant (méthanol, sulfolane) dans un becher de 200cm³ et agitees a l'aide d'un agitateur.

Le temps d'agitation necessaire pour atteindre l'equilibre liquide-liquide et a ete fixe a 30 minutes pour chaque echantillon, ensuite on introduit le melange dans une ampoule a decanter de 125 cm³ et on laisse ensuite decanter le melange pendant trois heurs (temps bien determiner).

La decantation totale nous permettra de recuperer l'extrait (phase organique) et le raffinat (phase aqueuse) isolement pour les quelles on determinera les masses a l'aide d'une balance electronique.

Apres pesage on procede a Une evaporation qui permet d'eliminer le solvant (methanol, sulfolane).

En suite on mesure la masse et l'indice de refraction de la phase surnageant (melange binaire de solute et n-Heptane restante apres elimination le solvant), puis on determine la masse de la phase raffinat sans solvant.

Les melanges initiaux et les resultats obtenus sont consignes dans l'annexe A (les tableaux (A.3), (A.4), (A.5), (A.6) et (A.7) respectivement).

11.1.4 -- Extrapolation des résultats (méthode de calcul) :

La determination de ; l'isotherme de distribution et l'isotherme de selectivite. Sont basee sur la connaissance des compositions de l'extrait et du raffinat.

Dans ce travaille on prendre a l'analyse du raffinat et en deduit la composition correspondante en extrait (phase organique) par un bilan massique.

11.1.4.1 Analyse du ra ffinat :

A- Determination de la fraction massique de solute dans le ra ffinat (X) :

(II.1)

D'oi i:

m_R : est dejà determine donc il nous reste a determiner mB, R (masse de solute dans le raffinat).

On peut determiner la composition du raffinat sans solvant (xA) a partir de la mesure de l'indice de refraction de la phase aqueuse apres elimination de solvant, en se referant a la courbe d'etalonnage tracee auparavant.

Soit xA la composition obtenue

(II.2)

D'oi i:

: Fraction massique du solute (dejà determine) ;

: La masse du solute ;

: La masse du raffinat sans solvant.

B- Determination de la fraction massique de n-Heptane dans le ra ffinat (XA) :

(II.3)

: Fraction massique du diluant ;

: Masse du diluant.

On va determiner la masse du n- Heptane On a :

		(II.4)
	: La masse du melange binaire de Toluene et n-Heptane restante apres elimination le

C- Determination de la fraction massique de solvant dans le ra ffinat (Xc) : On a ;

(II.5)

: Fraction massique de solvant ; : La masse de solvant ;

: La masse de raffinat.

On va determiner la masse du solvant comme suite ;

(II.6)

11.1.4.2. Analyse du l'extrait :

L'analyse de l'extrait est faite par voie analytique comme suit :

A- Determination de la masse totale de l'extrait : Le bilan massique total, s'ecrit :

M = E + R (II.7)

Soit E = M - R (II.8)

Donc (II.9)

Oil

(II.10)

B- Determination de la fraction massique du solute dans l'extrait (yB) :

(II.11)

La conservation de masse par chaque constituant implique :

de (11.10) et (11.11) on déduit ;

(11.13)

- Determination les fractions massique du diluant et solvant dans l'extrait (37A ,37c) ; On détermine y_A et y_C d'une maniere analogue a celle utilisée en paragraphe (B)

			(11.14)
		(11.15)
	(11.16) (11.17)

D -- Determination de la composition de l'extrait sans solvant :