資源描述：
《乙醇-環(huán)己烷氣液平衡相圖的繪制實(shí)驗(yàn)報(bào)告》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、環(huán)己烷－乙醇雙液系氣液平衡相圖的繪制姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：同組：成績(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．測(cè)定常壓下環(huán)己烷－乙醇二元系統(tǒng)的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪制沸點(diǎn)－組成相圖。2．掌握雙組分沸點(diǎn)的測(cè)定方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解分餾原理。3．掌握阿貝折射儀的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理恒定壓力下，真實(shí)的完全互溶雙液系的氣－液平衡相圖（T－x），根據(jù)體系對(duì)拉烏爾定律的偏差情況，可分為3類：（1）一般偏差：混合物的沸點(diǎn)介于兩種純組分之間，如甲苯－苯體系，如圖1(a)所示。（2）最大負(fù)偏差：存在一個(gè)最小蒸汽壓值，比兩個(gè)純液體的蒸汽壓都小，混合物存在著最高沸點(diǎn)，如鹽酸—水體
2、系，如圖2.7(b)所示。（3）最大正偏差：存在一個(gè)最大蒸汽壓值，比兩個(gè)純液體的蒸汽壓都大，混合物存在著最低沸點(diǎn)如圖2.7(c)）所示。圖1二組分真實(shí)液態(tài)混合物氣—液平衡相圖（T-x圖）本實(shí)驗(yàn)以環(huán)己烷－乙醇為體系，該體系屬于上述第三種類型，在沸點(diǎn)儀（如圖2.8）中蒸餾不同組成的混合物，測(cè)定其沸點(diǎn)及相應(yīng)的氣、液二相的組成，即可作出T－x相圖。本實(shí)驗(yàn)中兩相的成分分析均采用折光率法測(cè)定。?折光率是物質(zhì)的一個(gè)特征數(shù)值，它與物質(zhì)的濃度及溫度有關(guān)，因此在測(cè)量物質(zhì)的折光率時(shí)要求溫度恒定。溶液的濃度不同、組成不同，折光率也不同。因此可先配制一
3、系列已知組成的溶液，在恒定溫度下測(cè)其折光率，作出折光率－組成工作曲線，便可通過(guò)測(cè)折光率的大小在工作曲線上找出未知溶液的組成。三、儀器與試劑沸點(diǎn)儀，阿貝折射儀，調(diào)壓變壓器，超級(jí)恒溫水浴，溫度測(cè)定儀，長(zhǎng)短取樣管。環(huán)己烷物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x環(huán)己烷為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的環(huán)己烷－乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，已知101.325kPa下，純環(huán)己烷的沸點(diǎn)為80.7℃，乙醇的沸點(diǎn)為78.4℃。25℃時(shí)，純環(huán)己烷的折光率為1.4264，乙醇的折光率為1.3593。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．環(huán)己烷－乙醇溶液折光率與組成工作曲線的測(cè)定（略）2.無(wú)水乙醇沸點(diǎn)
4、的測(cè)定將干燥的沸點(diǎn)儀安裝好。從側(cè)管加入約20mL無(wú)水乙醇于蒸餾瓶?jī)?nèi)，并使溫度計(jì)浸入液體內(nèi)。冷凝管接通冷凝水。將液體加熱至緩慢沸騰。液體沸騰后，待測(cè)溫溫度計(jì)的讀數(shù)穩(wěn)定后應(yīng)再維持3～5min以使體系達(dá)到平衡。在這過(guò)程中，不時(shí)將小球中凝聚的液體傾入燒瓶。記下溫度計(jì)的讀數(shù)，即為無(wú)水乙醇的沸點(diǎn)，同時(shí)記錄大氣壓力。3.環(huán)己烷沸點(diǎn)的測(cè)定（略）4.測(cè)定系列濃度待測(cè)溶液的沸點(diǎn)和折光率同2步操作，從側(cè)管加入約20mL預(yù)先配制好的1號(hào)環(huán)己烷－乙醇溶液于蒸餾瓶?jī)?nèi)，將液體加熱至緩慢沸騰。因最初在冷凝管下端內(nèi)的液體不能代表平衡氣相的組成，為加速達(dá)到平衡，
5、須連同支架一起傾斜蒸餾瓶，使槽中氣相冷凝液傾回蒸餾瓶?jī)?nèi)，重復(fù)三次（注意：加熱時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免物質(zhì)揮發(fā)），待溫度穩(wěn)定后，記下溫度計(jì)的讀數(shù)，即為溶液的沸點(diǎn)。切斷電源，停止加熱，分別用吸管從小槽中取出氣相冷凝液、從側(cè)管處吸出少許液相混液，迅速測(cè)定各自的折光率。剩余溶液倒入回收瓶。按1號(hào)溶液的操作，依次測(cè)定2、3、4、5、6、7、8號(hào)溶液的沸點(diǎn)和氣－液平衡時(shí)的氣，液相折光率。五、數(shù)據(jù)處理阿貝折射儀溫度：25oC大氣壓：kPa環(huán)己烷沸點(diǎn)：oC無(wú)水乙醇沸點(diǎn)：oC1.環(huán)己烷－乙醇混和液測(cè)定數(shù)據(jù)如下：混和液編號(hào)沸點(diǎn)/℃液相分析氣相冷凝液分析
6、折光率x環(huán)己烷折光率y環(huán)己烷123456782．工作曲線數(shù)據(jù)來(lái)源于復(fù)旦大學(xué)《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》（第四版）。根據(jù)工作曲線插值求出各待測(cè)溶液的氣相和液相平衡組成，填入表中。以組成為橫軸，沸點(diǎn)為縱軸，繪出氣相與液相的沸點(diǎn)－組成(T-x)平衡相圖。圖2.25℃時(shí)，乙醇和環(huán)己烷雙液系濃度――折光率關(guān)系工作曲線圖3.25℃時(shí)，乙醇和環(huán)己烷雙液系濃度相圖六、思考題1、本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如何判斷氣、液相是否已平衡？2、本實(shí)驗(yàn)誤差可能來(lái)自哪些方面？
