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Osmometrie

Dampfdruckosmometrie - Auswertung

Man geht von der Virialentwicklung der van't Hoff-Gleichung aus:

π = R T M · c + B c 2 + C c 3 ... π = osmotischer Druck R = Gaskonstante T = absolute Temperatur M = Molmasse des gelösten Stoffes c = Konzentration des gelösten Stoffes B = 2. Virialkoeffizient C = 3. Virialkoeffizient

π kann man dabei ausdrücken durch

π = K D · Δ T K D = A · Δ H 1 T · V 1 Δ H = Verdampfungsenthalpie des Lösemittels Δ T = Temperaturdifferenz zwischen den Thermistoren V 1 = Molvolumen des Lösemittels A = Apparatekonstante

Die Konstante K D muss für jedes Lösemittel und jede Temperatur durch Kalibrierung mit einer Substanz bekannter Molmasse bestimmt werden. Ein Abbruch der Reihenentwicklung nach dem ersten Glied ergibt:

Δ T c ( c 0 ) = V 1 R T 2 Δ H 1 · 1 M ¯ n M ¯ n = Molmassen-Zahlenmittel

Aus dieser Gleichung kann gefolgert werden, dass der Messeffekt (ΔT) umgekehrt proportional zur Molmasse ist. Da die Temperaturänderung sehr klein ist, wird die Widerstandsänderung ΔR, die ΔT proportional ist, wie beschrieben mit Hilfe eines Thermistors gemessen. Die zusammengefassten Konstanten werden experimentell bestimmt. Daraus folgt:

M - n = K exp Δ T c ( c 0 ) K exp = experimentell bestimmte Konstante

Obwohl die Dampfdruckosmometrie zu den Absolutmethoden zählt, ist eine Kalibrierung erforderlich. Dies liegt daran, dass die Parameter von Thermistoren und Wheatstone-Brücke angepasst werden müssen. Kalibriert wird durch Messung von Lösungen einer Substanz mit bekannter Molmasse, z.B. Benzil (1,2-Diphenylethandion). Es wird eine Messreihe für verschiedene Konzentrationen durchgeführt und auf c → 0 extrapoliert.

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