Experimenteel apparaat 'kritisch punt'

Experimenteel apparaat 'kritisch punt'

Het 'kritisch punt' , in de natuurkunde, is de reeks omstandigheden waaronder een vloeistof en zijn damp identiek zijn ( fase-overgang ). Voor elke stof zijn de omstandigheden die het kritische punt definiëren de kritische temperatuur, de kritische druk en de kritische dichtheid .

Drukopbouw door hydraulisch systeem met ricinusolie (DAB-kwaliteit)

Een conische rubberen afdichting, die oprolt bij volumeverandering, scheidt de gasruimte (meetcel) van het hydraulische systeem. Door deze uitvoering is het drukverschil tussen de gasruimte en de olieruimte vrijwel verwaarloosbaar en kan de manometer de oliedruk (=gasdruk) meten zonder enig dood volume in de gasruimte in beslag te nemen.

Minimaal dood volume in de meetcel. Zowel de vorming van de eerste druppel vloeistof als het verdwijnen van de laatste gasbel zijn waar te nemen.

Met behulp van twee schalen (vast en roterend) kan een volumeverandering worden afgelezen met een nauwkeurigheid van 1/1000 van het maximale volume (15,7 ml).

Klasse 1.0 manometer (max. 1% afwijking van volledige schaal) met 160 mm diameter en weergave tot 60 bar.

Gat met een diameter van 6 mm voor standaard thermometers of temperatuursensoren (niet inbegrepen).

De theoretische vermoeiingssterkte van de meetcel bedraagt ??70 bar; de theoretische barstdruk bedraagt ??meer dan 200 bar.

Een veiligheidsklep beschermt onderzoekers en de apparatuur.

Afmetingen: bodemplaat 37 cm x 20 cm, hoogte 39 cm. Gewicht: ca. 6,9 kg.

Het p-V-diagram, waarin de isothermen voor zwavelhexafluoride zijn weergegeven, geeft een indruk van de nauwkeurigheid die kan worden bereikt.
Ter vergelijking zijn ook literatuurwaarden [1-4] ingevoerd, die vrijwel identiek zijn aan de gemeten waarden.
Voor de metingen is gekozen voor Zwavelhexafluoride omdat het niet giftig en niet brandbaar is en een gunstig kritisch punt heeft: kritische temperatuur = 45,5 °C kritische druk = 3,76 MPa kritisch volume = 197,4 ml/mol (molaire massa = 146,06 g/mol, kritische dichtheid = 0,74 g/ml)

[1,2] Zwavelhexafluoride, bedrijfsbrochure pagina 27 [1] en p. 30 [2], Solvay Fluor und Derivate GmbH, Hannover, Duitsland, 2000
[3] Otto en Thomas, in: Landolt-Börnstein - Numerical Values ??and Functions, Volume II, Part 1, Springer-Verlag, Berlijn, 1971
[4] Clegg et al., in: Landolt-Börnstein - Numerical Values ??and Functions, Volume II, Part 1, Springer-Verlag, Berlijn, 1971

Zonder kwik! Klassieke experimentele apparaten voor het kritieke punt zijn vaak gevuld met kwik, dat zenuwen en nieren beschadigt.