實(shí)驗(yàn)九 雙液系的氣液平衡相圖的繪制

《實(shí)驗(yàn)九 雙液系的氣液平衡相圖的繪制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、實(shí)驗(yàn)四雙液系的氣----液平衡相圖一、目的要求1、繪制在p下苯—乙醇雙液系的氣----液平衡相圖，了解相圖和相率的基本概念；2、握測(cè)定雙組分液體的沸點(diǎn)及正常沸點(diǎn)的方法；3、掌握用折光率確定二元液體組成的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、氣----液相圖兩種液態(tài)物質(zhì)混合而成的二組分體系稱(chēng)為雙液系。兩組分若能按任意比例互相溶解，稱(chēng)為完全互溶雙液系。液體的沸點(diǎn)是指液體的蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)的溫度。在一定的外壓下，純液體的沸點(diǎn)有其確定值。但雙液系的沸點(diǎn)不僅與壓力有關(guān)，而且還與兩種液體的相對(duì)含量有關(guān)。根據(jù)相率，自由度=組分?jǐn)?shù)-相數(shù)+2因此，一個(gè)氣液共存的二組分體系，其自由度為2。只要任意再確

2、定一個(gè)變量，整個(gè)體系的存在狀態(tài)就可以用二維圖形來(lái)描述。例如，在一定溫度下，可以畫(huà)出體系的壓力p和組分x的關(guān)系圖，如體系的壓力確定，則可作溫度T對(duì)x的關(guān)系圖。這就是相圖。在T—x相圖上，還有溫度、液相組成和氣相組成三個(gè)變量，但只有一個(gè)自由度。u、一旦設(shè)定某個(gè)變量，則其他兩個(gè)變量有相應(yīng)的確定值。苯—甲苯這一雙液系基本接近于理想溶液。但大多數(shù)的實(shí)際體系與拉烏爾（Raoult）定律有一定的偏差，偏差不大時(shí)，溫度—組分相圖與苯—甲苯相圖相似，溶液的沸點(diǎn)介于兩純物質(zhì)的沸點(diǎn)之間，但是，有些體系偏差很大，以致其相圖出現(xiàn)極值。正偏差大的體系在T—x圖上呈現(xiàn)極小值，負(fù)偏差很大時(shí)則會(huì)有極大值。

3、這樣的極值稱(chēng)為恒沸點(diǎn)，其氣、液兩相的組成相同。通常，測(cè)定一系列不同配比溶液的沸點(diǎn)及氣、液兩相的組成，就可繪制氣----液體系的相圖。壓力不同時(shí)，雙液系相圖將略有差異。本實(shí)驗(yàn)要求將外壓校正到一個(gè)大氣壓力（101.325kPa）。2、沸點(diǎn)測(cè)定儀本實(shí)驗(yàn)所用沸點(diǎn)儀是一只帶回流冷凝管的長(zhǎng)頸圓底燒瓶。冷凝管底部有一半球形小室，用于收集冷凝下來(lái)的氣相樣品。電流經(jīng)變壓器和粗導(dǎo)線通過(guò)浸于溶液中的電熱絲。這樣既可減少溶液沸騰時(shí)的過(guò)熱現(xiàn)象，還能防止暴沸。3、組成分析本實(shí)驗(yàn)選用苯和乙醇雙液系，兩者折光率相差頗大，而折光率測(cè)定只需要少量樣品，所以可用折光率—組成工作曲線來(lái)測(cè)得平衡體系的兩相組成。一

4、、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑沸點(diǎn)測(cè)定儀1只丙酮（分析純）調(diào)壓變壓器1只玻璃漏斗1只數(shù)字式Abbe折光儀1臺(tái)長(zhǎng)滴管10只超級(jí)恒溫水浴1臺(tái)乙醇（分析純）苯（分析純）蒸餾水實(shí)驗(yàn)室預(yù)先配制苯—乙醇系列溶液，以乙醇摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)大約為5%，10%，20%，40%，60%，70%，85%，95%。二、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開(kāi)冷卻水。2、打開(kāi)超級(jí)恒溫槽，調(diào)節(jié)溫度為25℃。3、將沸點(diǎn)儀加熱裝置連接好，向沸點(diǎn)儀中加入待測(cè)樣品，加入量應(yīng)淹沒(méi)白瓷管2cm左右，加熱樣品時(shí)電壓調(diào)節(jié)在13V左右，待溫度穩(wěn)定2—3分鐘后（氣相樣品足夠用），記錄溫度（沸點(diǎn)），關(guān)閉加熱裝置，用滴管取氣相樣品測(cè)定折光率3次，再取液相樣品，測(cè)定折光

5、率3次。注意在溫度穩(wěn)定以前，不能打開(kāi)任何一個(gè)活塞，因?yàn)闃悠方M成易變化。4、更換沸點(diǎn)儀中的樣品時(shí)，為避免折斷沸點(diǎn)儀，應(yīng)先取下冷凝管，從側(cè)口倒出樣品，然后用漏斗加入下一個(gè)樣品。5、從5%-95%依次測(cè)量樣品的沸點(diǎn)和氣、液相組成，最后用蒸餾水校正折光儀，但蒸餾水不需要測(cè)定沸點(diǎn)。三、數(shù)據(jù)記錄室溫：大氣壓：90.30kPa表1乙醇的工作曲線數(shù)據(jù)折光率1.49701.48201.46901.43751.42451.41041.39621.37101.3590乙醇的百分含量%0.010.018.540.050.060.070.089.9100.0表2實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)粗略的乙醇組分（x%）

6、沸點(diǎn)/℃△T/KT正常/KnD25(g)xg%nD25(L)xL%ngngng校正nLnLnL校正純苯　　353.3　　　　　　　　5%76.63.81353.61.49821.49861.4980　1.49861.49881.4982　1.49871.49871.49891.499110%67.93.71344.81.45421.45401.453429.31.49061.49051.48994.91.45381.49041.45411.490420%65.03.68341.81.45321.45351.452929.51.47501.47531.474714.71.4

7、5351.47541.45391.475440%65.13.68341.91.44771.44811.447533.31.42151.42271.422150.71.44831.42291.44831.423760%67.53.71344.41.43711.43691.436340.71.39091.39231.391773.51.43761.39231.43611.393870%70.03.73346.91.42401.42371.423150.51.37811.37781.377285.01.42291.37741.424