CE 110 Dispositif de formation à la diffusion dans les liquides et les gaz - Matériel didactique - Matériel de formation professionnelle - Matériel de laboratoire de mécanique des fluides
1. Description
La diffusion est le transport de masse microscopique de particules telles que les atomes, les molécules et les ions, dû aux différences de concentration. Elle joue un rôle important dans de nombreux processus. Par exemple, la diffusion peut rapprocher les réactifs lors de réactions chimiques et, dans certains cas, elle peut constituer l'étape limitante de la réaction.
Le CE 110 est équipé de deux dispositifs expérimentaux permettant d'étudier la diffusion dans les liquides et les gaz. Pour étudier la diffusion dans les liquides, une solution saline concentrée est utilisée. Cette solution est contenue dans un tube en U, dont une extrémité est munie d'un disque comportant plusieurs capillaires verticaux. Le tube en U est immergé dans un réservoir d'eau déminéralisée de sorte que le disque contenant les capillaires soit positionné sous la surface de l'eau. Le gradient de concentration entre l'eau et la solution provoque le déplacement des ions du tube en U vers l'eau déminéralisée à travers les capillaires. Les capillaires garantissent un déplacement unidimensionnel des ions. Un agitateur placé dans la cuve empêche l'augmentation de la concentration en sel à proximité du disque, évitant ainsi les variations de concentration dans la cuve. Un conductimètre mesure la concentration en sel dans la cuve. Pour étudier la diffusion dans les gaz, un solvant très volatil est utilisé. Ce solvant est contenu dans un tube vertical immergé dans un bain-marie chauffé. L'énergie thermique du bain-marie provoque l'évaporation du solvant. Un ventilateur génère un flux d'air horizontal à l'extrémité supérieure du tube.
Le solvant gazeux diffuse sous l'effet du gradient de concentration, de la surface du solvant liquide vers le haut, en direction du flux d'air. Ce flux d'air emporte les molécules de solvant, assurant ainsi une concentration constante à l'extrémité supérieure du tube. Le volume de solvant liquide dans le tube diminue au fil du temps. Un microscope à échelle permet de déterminer le niveau. Un dispositif de chauffage avec régulateur maintient la température du bain-marie constante.
2. Spécifications
Étude de la diffusion dans les liquides et les gaz : cuve transparente avec agitateur magnétique, conductimètre et tube en U avec capillaires pour l'étude de la diffusion dans les solutions aqueuses ; évaporation d'un solvant très volatil à l'aide d'un tube de diffusion dans un bain-marie pour l'étude de la diffusion dans les gaz ; élimination du solvant gazeux à l'extrémité supérieure du tube de diffusion par un système de chauffage soufflant avec régulateur et capteur de température du bain-marie ; microscope à hauteur réglable pour le contrôle et la détermination du volume de solvant dans le tube de diffusion ; unité de commande et d'affichage séparée comprenant l'affichage de la température et le contrôle du ventilateur.
3. Données techniques
Cuve avec agitateur : env. 1500 mL ; vitesse d'agitation : 0 à 1500 tr/min ; 253 capillaires en acier inoxydable ; diamètre : 1 mm, longueur : 5 mm ; bain-marie : env. 2 L ; tube de diffusion pour solvant : diamètre : 3,4 mm, longueur : 85 mm ; puissance du chauffage : env. Ventilateur 125 W : débit 120…320 l/h ; graduation du microscope : 0,1 mm ; plages de mesure : température : 0…100 °C ; conductivité : 0…200 mS/cm ; 230 V, 50 Hz, monophasé ; 230 V, 60 Hz, monophasé ; 120 V, 60 Hz, monophasé ; certification UL/CSA en option.
