Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Institut de Technologie –Bouira Module : Bilan matière et énergétique Groupe : Génie Des Procédés GP (L1) Travail Pratique N◦1 : Réalisé par : BOURAS Azzeddine SALTOUCHE Yousra ENSEIGNANT : Mr .BELKACEMI Première année Licence Professionnel Année Universitaire 2020/2021 La Distillation Simple TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira I- Object de Travail : Savoir effectuer un bilan matière global et partiel d’une distillation simple. Comprendre le principe de la distillation d’un mélange. II- Part théorique (Les Définition) : II.1- La distillation : La distillation est une technique de séparation des constituants chimiques d’un mélange liquide et homogène. II.1.1- Le principe de distillation : Si les températures d'ébullition sont très différentes. II.1.2-Les types de distillation : II.1.2.1-Distillation simple : La technique est utilisée pour séparer 2 constituants volatils d'un mélange ayant des températures d'ébullition assez différentes pour que les composés passent les uns après les autres .Un seule distillation permet de les séparer. II.1.2.2-Distillation fractionnée : Elle permet de séparer les constituants volatils d'un mélange dont les points d'ébullition sont proches. La séparation s'effectue en plusieurs étapes d'où son nom de «fractionnée». TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira II.1.3-Les domaines d’application de distillation : Nous utilisons la distillation pour séparer les substances homogènes et les solutions liquides telles que le pétrole, l’extraction des huiles essentielles. II.2- L'indice de réfraction (réfractomètre) : L'indice de réfraction d'un milieu (dont le symbole est n) se calcule en divisant la vitesse de la lumière dans le vide (c) par la vitesse de la lumière dans ce milieu (v).son intérêt dans ce TP : elle nous permit de savoir la composition du distillat et résidu. III- Partie expérimentale : III.1-Expérience N°1 : III.1.1-Mode opération : Afin de réaliser un tableau de référence que nous servira d’outil pour estimer les différentes fractions dans le distillat et le résidu, on doit préparer 10 tubes à essai à différentes quantités en volume d’eau et d’éthanol (voir le tableau) et mesurer leurs indices de réfraction . III.1.2-Matériel utilisé : 1) 9 Tubes à essai 3) Pipette graduée 2) Burette graduée 4) Réfractomètre III.1.3Produits : L’ eau ethanol Les résultats sont représentés dans le tableau suivant : Echantillons 1ml eau 9ml éth 2ml eau 8ml éth 3ml eau 7ml éth 4ml eau 6ml éth 5ml eau 5ml éth 6ml eau 4ml éth 7ml eau 3ml éth 8ml eau 2ml éth 9ml eau 1ml éth Indice de Réfraction (RI) 20,8 20,6 19 ,9 18,6 16,9 14 ,6 10,7 7,00 2,8 Les 9Tube contenant de (L'eau ET éthanol). TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira III.2-Expérience N°2 : III.2.1-Mode opératoire : Nous préparons un procédé à partir d'une simple distillation, séparant un mélange de 100 ml d'eau et d'éthanol (40 ml d'éthanol et 60 ml d'eau). A la fin de distillation, nous mesurons l'indice de réfraction de la distillation et du résidu. Après avoir préparé l'expérience, nous mettons une solution (eau et éthanol) dans un Ballon Bicol. Nous chauffons la solution jusqu'à ce que nous remarquions la montée de la vapeur d'éthanol à 78℃ et en condensons quelques gouttes dans le condenseur refroidi à l'eau, puis nous les collectons dans le bécher, et après 15 minutes de distillation, nous mesurons l'indice de réfraction du compte-gouttes obtenu pour connaître les composants et le pourcentage d'éthanol et d'eau. III.2.2-Matériel utilisé : 1) Bécher 2) Eprouvette gradée 3) Ballon Bicol 4) Réfrigérant droit 5) Chauffe ballon électrique 6) Thermomètre 7) Support élévateur 8) Potence et pince Mélange L’eau et éthanol 1Photo du laboratoire de l'expérience de distillation 2Une image illustrative et annotée de l'expérience de distillation TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira III.2.3Produits : La charge [C] :(L’eau et éthanol). Les résultats sont représentés dans le tableau suivant : La charge (C) Distilla (D) Résidu (R) Volume (V) 100mL 38mL 62mL III.2.4-Le Bilan Globale : C = D + R 100 = 38 + 62 TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira Le commentaire : On remarque que 100 ml de la quantité distillée au début, nous avons récupéré 38 ml du Distilla et laissé dans le bécher de 62 ml de la première solution (eau et éthanol). En comparant l'indice de réfraction du Distilla obtenu est de 38 ml soit 19,8 Et les résultats du tableau dans la première expérience, nous pouvons déterminer le pourcentage de chaque (Eau et éthanol) dans le Distilla, puis nous trouvons que le résultat est (3ml L’eau et 7ml éthanol), et la même chose avec les 62mL Résidu. Nous mesurons l'indice de réfraction et le comparons avec le tableau dans la première expérience afin de trouver le rapport de (eau et éthanol). III.2.5-Le Bilan Partiel (BP) : III.2.5.1-BP Volumique : Distillat : IRdistillat ≅IR7;ou:V eau=3ml;V eth=7 ml ωeau=30%/ωeth=70% V eau=38×0,3=11,4 ml;V eth=38×0,7=26,6mlRésidu : V eau=60−11,4=48,6ml;V eth=40−26,6=13,4 ml La charge (C) Distilla (D) Résidu (R) L’eau 60mL 11,4mL 48,6 ml Ethanol 40mL 26,6mL 13,4ml III.2.5.2-BP molaire : ´ xC.C=´ xD. D+´ xR. R La charge : neau= m M eau = ρ.V M eau = 1000×60 18 =3333,33mol néth= m M éth = ρ.V M éth =810×40 42 =771,43mol TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira ´ xeau= 3333,33 3333,33+771,43 ×100=81,21%: ´ xethanol=100−81,21=18,79% Distilla : neau= m M eau = ρ.V M eau = 1000×11,4 18 =633,33mol néth= m M éth = ρ.V M éth = 810×26,6 42 =513mol ´ xeau= 633,33 633,33+513 ×100=55,25% ´ xethanol=100−55,25=44,75% Résidu : neau= m M eau = ρ.V M eau = 1000×48,6 18 =2700mol néth= m M éth = ρ.V M éth = 810×13,4 42 =258,42mol ´ xeau= 2700 2700+258,42 ×100=91,26% ´ xethanol=100−91,26=8,74 % Tableau de réfraction molaire : La charge (C) Distilla (D) Résidu (R) L’eau ´ xeau=81,21% ´ xeau=55,25% ´ xeau=91,26% Ethanol ´ xethanol=18,79% ´ xethanol=¿ 44,75%¿ ´ xethanol=8,74 % Commenter : On remarque que la fraction molaire de l'éthanol dans Distilla est supérieur au la fraction molaire de l'eau, et cela indique que la quantité d'éthanol est supérieure à la quantité d'eau, et on trouve l'inverse dans le, Résidu que la quantité d'eau est la plus grande. III.2.5.3-BP massique : ωC.C=ωD. D+ωR.R TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira La charge : neau= meau M eau ;néthanol= méthanol M éthanol méthanol=néthanol×M éthanol méthanol=771,43×42=32399,64 g meau=neau×M eau meau=3333,33×18=59999,94 g ωeau= 59999,94 59999,94+32399,64 ×100=64,94%; ωéthanol=100−64,94=35,06% Distilla : neau= meau M eau ;néthanol= méthanol M éthanol méthanol=néthanol×M éthanol méthanol=513×42=21546 g meau=neau×M eau meau=633,33×18=11399,94 g ωeau= 11399,94 11399,94+21546 ×100=34,60%;ωéthanol=100−34,60=65,40% Résidu : neau= meau M eau ;néthanol= méthanol M éthanol méthanol=néthanol×M éthanol méthanol=258,42×42=10853,64 g meau=neau×M eau TP Bilan matière et énergétique la Distillation simple. Génie Des Procédé (L1) Institut de Technologie Bouira meau=2700×18=48600g ωeau= 48600 48600+10853,64 ×100=81,74% ;ωéthanol=100−81,74=18,26% Tableau de réfraction massique : La charge (C) Distilla (D) Résidu (R) L’eau ωeau=64,94 % ωeau=34,60% ωeau=81,74 % Ethanol ωéthanol=35,06% ωéthanol=65,40% ωéthanol=18,26 Commenter : On remarque que la fraction massique de l'éthanol dans Distilla est supérieur au la fraction massique de l'eau, et cela indique que la quantité d'éthanol est supérieure à la quantité d'eau, et on trouve l'inverse dans le, Résidu que la quantité d'eau est la plus grande. IV- Conclusion : En utilisant la technique de distillation, nous avons pu séparer les composants d'une solution homogène, et en mesurant l'indice de réfraction, nous avons pu déterminer la nature du distillat et du reste, et d'après ce TP on conclut que la technologie de distillation est pratique et efficace pour la séparation. uploads/Finance/ tp-bilan-n01-la-distillation.pdf