完全互溶雙液系氣液平衡相圖的繪制

1、完全互溶雙液系氣液平衡相圖的繪制完全互溶雙液系氣液平衡相圖的繪制一實驗目的一實驗目的1測定常壓下環(huán)己烷－乙醇二元系統(tǒng)的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪制沸點－組成相圖。2掌握雙組分沸點的測定方法，通過實驗進一步理解分餾原理。3掌握阿貝折射儀的使用方法及原理。4了解和掌握沸點儀的測定原理及方法。5加深對完全互溶雙液系氣液平衡相圖的理解和增強個人動手能力。二實驗原理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

2、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氣相的組成不同。當壓力保持一定，混合物沸點與兩組分的相對含量有關。恒定壓力下，真實的完全互溶雙液系的氣－液平衡相圖（T－x圖），根據(jù)體系對拉烏爾定律的偏差情況，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）最大負偏差：存在一個最小蒸氣壓值，比兩個純液體的蒸氣壓都小，

3、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：存在一個最大蒸氣壓值，比兩個純液體的蒸氣壓都大，混合物存在著最低沸點，如正丙醇—水體系，如圖1(c)）所示。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。為了繪制雙液系的T－x相圖，需測定幾組原始組成

4、不同的雙液系在氣－液兩相平衡后的沸點和液相、氣相的平衡組成。本實驗以環(huán)己烷－乙醇為體系，該體系屬于上述第三種類型。在沸點儀（如圖2所示）中蒸餾不同組成的混合物，測定其沸點及相應的氣、液二相的組成，即可作出T－x相圖。本實驗中氣液兩相的組成均采用折光率法測定。圖1二組分真實液態(tài)混合物氣－液平衡相圖（T－x圖）圖2沸點儀的結構環(huán)己烷乙醇標準溶液的折光率y=0.0655x1.35431.351.361.371.381.391.41.411.4

5、21.4300.511.5X環(huán)己烷折光率系列1線性(系列1)2.根據(jù)工作曲線求出各待測溶液的氣相和液相的平衡組成，填入表中。以組成為橫軸，沸點為縱軸，繪出氣相與液相的沸點組成（TX）平衡相圖。表2環(huán)己烷－乙醇混合液測定數(shù)據(jù)液相分析氣相冷凝液分析混和液編號混和液近似組成x環(huán)己烷沸點℃折光率x環(huán)己烷折光率y環(huán)己烷174.81.36050.09321.36950.2286269.11.36110.10231.38450.4541365.11.

6、37050.24361.39100.5519463.31.37750.34891.39610.6286563.61.40500.76241.40150.7098664.01.40150.70981.41150.8602767.51.40650.78501.41750.9504869.51.40850.81501.41950.9805環(huán)己烷－乙醇系統(tǒng)的氣液平衡相圖3040506070809010000.20.40.60.81環(huán)己烷x（y）