物化實驗-雙液系的氣液平衡相圖

1、雙液系的氣液平衡相圖雙液系的氣液平衡相圖孫瀅智2013011968材31（張澤文）實驗日期：2014.12.5提交報告日期：2014.12.10帶實驗的老師：陳巧梅1引言引言1.1實驗目的實驗目的1.1.1用沸點儀測定在常壓下環(huán)已烷—乙醇的氣液平衡相圖。1.1.2掌握阿貝折射儀的使用方法。1.2實驗原理實驗原理將兩種蒸氣壓不同的揮發(fā)性液體混合，溶液的組成與其平衡氣相的組成不同。在壓力保持一定，二組分系統(tǒng)氣液達到平衡時，表示液態(tài)混合物的沸

2、點與平衡時組成關(guān)系的相圖，稱為沸點和組成(Tx)圖。沸點和組成(Tx)的關(guān)系有下列三種：(1)理想液體混合物或接近理想液體混合物的雙液系，其液體混合物的沸點介于兩純物質(zhì)沸點之間見圖1(a)；(2)各組分蒸氣壓對拉烏爾定律產(chǎn)生很大的負偏差，其溶液有最高恒沸點見圖1(b)；(3)各組分蒸氣壓對拉烏爾定律產(chǎn)生很大的正偏差，其溶液有最低恒沸點見圖1(c)。第(2)、(3)兩類溶液在最高或最低恒沸點時的氣液兩相組成相同，加熱蒸發(fā)的結(jié)果只使氣相總量

3、增加，氣液相組成及溶液沸點保持不變，這時的溫度稱恒沸點，相應的組成稱恒沸組成。圖1沸點組成圖沸點組成圖為了測定二元液系的Tx圖，需在氣液達到平衡后，同時測定溶液的沸點、氣相和液相組成。本實驗是測定具有最低恒沸點的環(huán)己烷—乙醇雙液系的Tx圖。方法是用沸點儀(圖2)直接測定一系列不同組成之溶液的氣液平衡溫度(即沸點)，并收集少量餾出液(即氣相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相)，分別用阿貝折射僅測定其折射率。為了求出相應的組成，必須先測定已知組

4、成的溶液的折射率，作出折射率對組成的工作曲線，在此曲線上即可查得對應于樣品折射率的組成。2.4注意事項注意事項2.4.1加熱電阻絲的電壓不得超過40V。2.4.2一定要使體系達到氣液平衡即溫度穩(wěn)定后才能取樣分析。2.4.3取樣后的滴管不能倒置。2.4.4取氣相冷凝液的同時，停止加熱。待被測液相溶液冷卻后測其折射率。2.4.5使用阿貝折射儀時，棱鏡行不能觸及硬物（特別是滴管）。棱鏡上加入被測溶液后立即關(guān)閉鏡頭。實驗中必須使用同一臺阿貝折射

5、儀。2.4.6實驗過程中必須在沸點儀的冷凝管中通入冷卻水，使氣相全部冷凝。3結(jié)果與討論結(jié)果與討論3.1原始實驗數(shù)據(jù)原始實驗數(shù)據(jù)表1環(huán)己烷環(huán)己烷—乙醇標準溶液及其對應折射率乙醇標準溶液及其對應折射率溶液號空瓶質(zhì)量g加入環(huán)己烷后總質(zhì)量g再加入乙醇后總質(zhì)量g溶液環(huán)己烷百分數(shù)%折射率101.3630231.187636.430235.648014.91.3720329.167530.705233.873632.71.3812430.741033

6、.117235.482450.11.3923531.943435.302036.725770.21.4052635.579839.396940.172983.11.414571001.4274表2待測的環(huán)己烷待測的環(huán)己烷—乙醇溶液的沸點及沸點下的液相和氣相的組成乙醇溶液的沸點及沸點下的液相和氣相的組成溶液環(huán)己烷百分數(shù)%氣相折射率液相折射率沸點toC0（純乙醇）1.36301.363078.24101.36801.364277.16301