J. Phys. III France
Volume 1, Number 4, April 1991
Page(s) 639 - 650
DOI: 10.1051/jp3:1991145
J. Phys. III France 1 (1991) 639-650

Density inversion in the binary liquid system cyclohexane + aceto nitrile. Effects of doping and simplified models of the phenomena

B. Ravi Gopal1, VC. Vani2, S. Guha3 and E.S.R. Gopal1

1  Department of Physics, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India
2  Instrumentation and Services Unit. Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India
3  Now at Serin Physics Laboratory, Rutgers University, Piscataway, NJ, U.S.A

(Received 20 July 1990, revised 14 December 1990, accepted 18 December 1990)

The binary liquid system acetonitrile + cyclohexane has closely matched densities, equal to within 0.2% at 20 °C, a density inversion in the system at ; $\simeq$ 32 °C and a critical solution temperature off $\simeq$ 76 °C. It is thus an excellent system for simulating buoyancy corrected microgravity in the laboratory. The changes of the density inversion temperature ti caused by doping with water soluble in acetonitrile only and acetic anhydride soluble in both liquids has been studied experimentally dti/dX is equal to 1.7 $\pm$ 0.1 mK/ppm weight fraction of water with respect to acetonitrile and is 1.0 $\pm$ 0.1 mK/ppm weight fraction of acetic anhydride with respect to acetonitrile. Simplified models of the phenomena are presented for each case of doping.

Les systèmes binaires liquides acétonitrile + cyclohexane ont des densités très voisines, égales à 0,2% près à 20 °C ; ils présentent une inversion de la densité à 32 °C et une température critique à 76 °C. C'est ainsi un système parfait pour la simulation de microgravité corrigée par flottabilité au laboratoire. Nous avons étudié le changement de la température d'inversion de la densité, T i, causé par l'addition d'eau qui seule est soluble dans l'acétonitrile et par l'addition d'anhydride acétique qui est soluble dans les deux liquides. Des modèles simplifiés des phénomènes sont présentés pour chaque cas.

© Les Editions de Physique 1991