雙液系氣-液平衡相圖的繪制

1、1實驗五 雙液系氣-液平衡相圖的繪制一、實驗?zāi)康?. 掌握回流冷凝法測定溶液沸點的方法。2. 繪制異丙醇—環(huán)己烷雙液系的沸點—組成圖，確定其恒沸組成及恒沸溫度。3. 了解阿貝折射儀的構(gòu)造原理，掌握阿貝折射計的原理及使用方法。二、實驗原理兩種液體物質(zhì)混合而成的兩組分體系稱為雙液系。根據(jù)兩組分間溶解度的不同，可分為完全互溶、部分互溶和完全不互溶三種情況。兩種揮發(fā)性液體混合形成完全互溶體系時，如果該兩組分的蒸氣壓不同，則混合物的組成與平衡時

2、氣相的組成不同。當(dāng)壓力保持一定，混合物沸點與兩組分的相對含量有關(guān)。對于二組分體系，常常保持一個變量為常量，而得到立體圖形的平面截面圖。這種平面圖可以有三種：p-x 圖，T-x 圖，T-p 圖。常用的是前兩種。在平面圖上，f*=3-? ，f*max=2，同時共存的相數(shù)?max=3。單組分的液體在一定外壓下，它的沸點是一定值，把兩種完全互溶的揮發(fā)性液體（組分 A 和 B）互相混合后，在某一定溫度下，平衡共存的氣液兩相的組成，通常并不相同，

3、因此如果在恒壓下將溶液蒸餾，測定餾出物（氣相）和蒸餾液（液相）的折射率，就能找出平衡時氣液兩相的成分，并繪出沸點—組成（T—x）圖線，在常溫下，兩種液態(tài)物質(zhì)以任意比例相互溶解所組成的體系稱之為完全互溶雙液系。完全互溶雙液系在恒定壓力下的沸點—組成圖可分為三類：（1）一般偏差：混合物的沸點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：混合物存在著最高沸點，如鹽酸－水體系，如圖 1 (b)所示。（3）最大正偏差：

4、混合物存在著最低沸點，如正丙醇—水體系，如圖 1(c)所示。tA tAtA tB tBtBt / oCt / oCt / oCxB xB xB A B A A B B(a) (b) (c)x' x'對于后兩種情況，為具有恒沸點的雙液系相圖。它們在最低或最高恒沸點時的氣相和液相組成相同，因而不能象第一類那樣通過反復(fù)蒸餾的方法而使雙液系的兩個組分相互分離，而只能采取精餾等方法分離出一種純物質(zhì)和另一種恒沸混合物。32、試劑環(huán)己

5、烷（A.R.） ，異丙醇（A.R.）四、實驗步驟1、配制溶液分別配置含異丙醇 5%，10%，25%，35%，40%，50%，75%，85%，95%的環(huán)己烷溶液。2、溫度計的校正將沸點儀洗凈烘干后安裝好，檢查帶有溫度計的木塞是否塞緊，用漏斗從支管加入 25ml異丙醇于燒瓶中。接通冷凝水和電源，緩緩調(diào)節(jié)加熱電壓至溶液微微沸騰，待溫度恒定后，記錄所得溫度和大氣壓力。然后，將加熱電壓調(diào)至零，停止加熱。3、測定溶液的沸點及平衡時氣液兩相的折射率（

6、1） 調(diào)節(jié)超級恒溫槽溫度至 20℃，將阿貝折射儀棱鏡組的夾套通入恒溫水恒溫十分鐘后，用純水校正阿貝折射儀。（2） 在沸點儀中加入 25ml 含異丙醇 5%的環(huán)己烷溶液，同步驟 2 加熱液體，當(dāng)液體沸騰后，調(diào)節(jié)加熱電壓和冷凝水流量，使蒸氣在冷凝管中回流的高度一定（約 2cm） 。因為最初收集在小凹內(nèi)的冷凝液不能代表平衡時氣相的組成。因此需將最初冷凝液傾回?zé)浚磸?fù)2~3 次，待溫度保持穩(wěn)定 5min 后幾下沸點，停止通電，隨即用盛有冷水