一開始你就想錯了,冷卻時析出物的組分是和乙醇濃度相關的:
所以,混合物的冰點不是兩組分的某種平均。
在乙醇濃度較低時,水冰點下降 (ΔT) 遵從布拉格登 (Blagden) 定律:
ΔT = Kf * m
其中:
隨著乙醇濃度增加,乙醇和水的相互作用變得不可忽略,就不這麼簡單了。
乙醇質量分數達到 94% 的時候,會形成低共熔混合物 (冰點 -118℃),在這個點繼續降溫,析出的就是乙醇/水的低共熔固體。
乙醇濃度繼續增加,冰點又升高到 -114℃。
所以結論是:兩頭 (稀的乙醇水溶液和稀的水乙醇溶液) 應該用布拉格登定律計算,中間無法簡單計算。
不過如果用摩爾分數估算,在 86-97% 這個範圍之外,誤差都小於 10℃,也算能接受。
換甲醇就不行了,32-98% 這個範圍內誤差都大於 10℃:
一開始你就想錯了,冷卻時析出物的組分是和乙醇濃度相關的:
稀的乙醇水溶液冷卻,首先析出的是水冰,而不是固體的水/乙醇混合物。濃溶液冷卻時確實可以析出固態的乙醇水合物。所以,混合物的冰點不是兩組分的某種平均。
在乙醇濃度較低時,水冰點下降 (ΔT) 遵從布拉格登 (Blagden) 定律:
ΔT = Kf * m
其中:
Kf 為水的冰點下降常數,取 1.98 K·kg/mol 可以在 8% 以下的乙醇溶液中取得小於 5℃ 的誤差m 為溶質摩爾濃度,單位為 mol/kg隨著乙醇濃度增加,乙醇和水的相互作用變得不可忽略,就不這麼簡單了。
乙醇質量分數達到 94% 的時候,會形成低共熔混合物 (冰點 -118℃),在這個點繼續降溫,析出的就是乙醇/水的低共熔固體。
乙醇濃度繼續增加,冰點又升高到 -114℃。
所以結論是:兩頭 (稀的乙醇水溶液和稀的水乙醇溶液) 應該用布拉格登定律計算,中間無法簡單計算。
不過如果用摩爾分數估算,在 86-97% 這個範圍之外,誤差都小於 10℃,也算能接受。
換甲醇就不行了,32-98% 這個範圍內誤差都大於 10℃: