乙醇-苯雙液系相圖

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1、乙醇-苯雙液系相圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、藥品儀器四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)記錄六、數(shù)據(jù)處理八、注意事項(xiàng)九、思考題七、結(jié)果分析與討論實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用沸點(diǎn)儀測(cè)定和繪制二元組分氣液平衡相圖的方法。2.掌握用阿貝折射儀測(cè)定系統(tǒng)液相與氣相折射率的方法，了解液體折射率的測(cè)量原理及方法。3.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，加深對(duì)相圖的認(rèn)識(shí)和分餾原理的理解。實(shí)驗(yàn)原理氣-液平衡相圖：所謂相圖，就是表達(dá)多相體系的狀態(tài)如何隨著溫度、壓力、濃度等強(qiáng)度性質(zhì)而變化的幾何圖形。兩種液態(tài)物質(zhì)混合而成的二元組分系統(tǒng)稱(chēng)為雙液系。兩液體若能按任意比例互相解溶，稱(chēng)完全互溶雙液系；若只能在一定比例范圍內(nèi)互相溶解，則稱(chēng)部分

2、互溶雙液系。本實(shí)驗(yàn)乙醇----苯混合物屬于完全互溶體系，在恒壓下，其氣液平衡體系的自由度f(wàn)=1。分析：相律公式f=c-Ф+2式中：f----表示體系的自由度；c----表示體系獨(dú)立組份數(shù)（苯、乙醇）；Ф----表示體系相數(shù)（氣相、液相）；2----表示溫度和壓力兩變量。說(shuō)明：在恒壓條件下，體系平衡時(shí)，如果指定了沸點(diǎn)，則氣液兩相的組成也就確定了，反之，如果氣液兩相組成確定，則溶液的沸點(diǎn)也就確定了。液體的沸點(diǎn)是指液體的蒸氣壓和外壓相等時(shí)的溫度。在一定外壓下，純物質(zhì)液體的沸點(diǎn)有確定的值。但對(duì)于雙液系，沸點(diǎn)不僅與外壓有關(guān)，而且還與雙液系的組成有關(guān)，即和雙液系中兩種液體的相對(duì)含量的

3、關(guān)。通常將雙液系的沸點(diǎn)對(duì)其氣相、液相的組成作圖，即得二元組分氣液平衡相圖，它表示溶液在各個(gè)沸點(diǎn)時(shí)的液相組成和與之成平衡的氣相組成的關(guān)系。在恒壓下，二元組分完全互溶雙液系的沸點(diǎn)-----組成關(guān)系有下列三種類(lèi)型：①理想的雙液系，其溶液沸點(diǎn)介于兩純物質(zhì)沸點(diǎn)之間，如苯和甲苯；②各組分對(duì)拉烏爾定律發(fā)生正偏差，其溶液有最低沸點(diǎn)，如苯和乙醇；③各組分對(duì)拉烏爾定律發(fā)生負(fù)偏差，其溶液有最高沸點(diǎn)，如丙酮和氯仿。理想的雙液系其溶液沸點(diǎn)介于兩純物質(zhì)沸點(diǎn)之間T/KAXBB氣相液相（氣+液）相二元組分體系氣液平衡相圖各組分對(duì)拉烏爾定律發(fā)生正偏差，其溶液有最低沸點(diǎn)T/KAXBB氣相液相（g+l）相二元

4、組分體系氣液平衡相圖（g+l）相各組分對(duì)拉烏爾定律發(fā)生負(fù)偏差，其溶液有最高沸點(diǎn)T/KAXBB氣相液相（g+l）相二元組分體系氣液平衡相圖（g+l）相藥品儀器1.沸點(diǎn)儀；2.阿貝折射儀；3.福丁式氣壓計(jì)；4.超級(jí)恒溫器、調(diào)壓變壓器；5.超級(jí)恒溫槽；6.移液管、取樣管；7.乙醇（AR）；8.苯（AR）；9.等等。沸點(diǎn)儀冷凝水環(huán)境溫度計(jì)體系溫度計(jì)加料口和液相取樣口冷凝液取樣口冷凝液電熱絲（25V）阿貝折射儀示意圖1.反射鐿2.轉(zhuǎn)軸3.遮光扳4.溫度計(jì)5.進(jìn)光棱鐿座6.色散調(diào)節(jié)手輪7.色散值刻度圈8.目鐿9.蓋扳10.鎖緊手輪11.折射棱鐿座12.刻度盤(pán)聚光鐿13.溫度計(jì)座14.

5、底座15.折射率刻度調(diào)節(jié)手輪16.偏差調(diào)節(jié)螺釘17.殼體18.恒溫接頭福丁式氣壓計(jì)示意圖游標(biāo)尺刻度標(biāo)尺水銀（面）調(diào)節(jié)游標(biāo)尺螺絲溫度計(jì)象牙針?biāo)y液面調(diào)整螺絲實(shí)驗(yàn)步驟開(kāi)啟超級(jí)恒溫器、調(diào)節(jié)接點(diǎn)溫度計(jì)觀察沸點(diǎn)儀是否干燥、清潔加入苯或乙醇或其及混合物調(diào)節(jié)變壓器加熱至溶液沸騰溫度穩(wěn)定冷卻10分鐘后取氣液相分析用阿貝折射儀分別測(cè)氣液相折射率查折射率---組成標(biāo)準(zhǔn)曲線，獲得氣液組成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期：；室溫：℃；氣壓：KPa混合體積組成沸點(diǎn)℃氣相冷液分析液相分析苯(ml)乙醇(ml)體系溫度t0環(huán)境溫度ts外露溫度n校正溫度t折射率苯百分組成%折射率苯百分組成%30.000.000.7

6、50.751.503.007.507.500.0030.001.503.007.50數(shù)據(jù)處理1.對(duì)沸點(diǎn)溫度進(jìn)行校正；2.對(duì)大氣壓值進(jìn)行校正；3.繪制苯和乙醇混合物氣液平衡時(shí)的Ｔ－Ｘ相圖；4.確定苯的沸點(diǎn)、乙醇的沸點(diǎn)、最低恒沸點(diǎn)及恒沸混合物的組成；5.對(duì)苯的沸點(diǎn)、乙醇的沸點(diǎn)、最低恒沸點(diǎn)進(jìn)行校正；6.文獻(xiàn)值。對(duì)沸點(diǎn)溫度進(jìn)行校正溫度計(jì)有“全浸式”和“局浸式”兩種，“全浸式”溫度計(jì)是水銀柱全浸于被測(cè)系統(tǒng)時(shí)設(shè)定溫度刻度的；“局浸式”溫度計(jì)是水銀球插入被測(cè)系統(tǒng)內(nèi)，而部分水銀柱露在系統(tǒng)之外時(shí)設(shè)定溫度刻度的。實(shí)驗(yàn)室一般都采用“全浸式”溫度計(jì)，所以溫度測(cè)量值必須進(jìn)行校正。校正公式式中：t－

7、被測(cè)體系的正確溫度℃；to-系統(tǒng)測(cè)量溫度℃；ts-環(huán)境溫度℃；n-水銀柱露出被測(cè)體系外部分的度數(shù)℃；Ｋ－水銀相對(duì)于玻璃的膨脹系數(shù)，為0.00016/℃。對(duì)大氣壓值進(jìn)行校正因?yàn)榇髿鈮河?jì)的刻度是以０℃、緯度450、海拔0為標(biāo)準(zhǔn)的。⑴溫度校正：⑵緯度校正：⑶海拔高度校正：校正后：苯-乙醇體系的Ｔ－Ｘ圖T/K氣相液相（g+l）相（g+l）相苯沸點(diǎn)溫度乙醇沸點(diǎn)溫度最低恒沸點(diǎn)溫度0100%最低恒沸組成（乙醇百分組成）注:氣相點(diǎn)用+表示，液相點(diǎn)用¤表示，以區(qū)別。對(duì)苯的沸點(diǎn)、乙醇的沸點(diǎn)、最低恒沸點(diǎn)進(jìn)行校正根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的苯的沸點(diǎn)、乙醇的沸點(diǎn)