无限稀释活度系数
实验二气相色谱法测定无限稀释活度系数(精)
实验二 气相色谱法测定无限稀释活度系数用经典方法测定汽液平衡数据需消耗较多人力、物力。
如果有无限稀释活度系数，则可确定活度系数关联式中的常数，进而可推算出全组成范围内的活度系数。
采用气相色谱法测定无限稀释溶液活度系数样品用量少，测定速度快，将一般色谱仪稍加改装即可使用。
这一方法不仅能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的无限稀释活度系数，而且已扩展到测定挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。
一．实验目的1．用气相色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数；2．通过实验掌握测定原理和操作方法。
二．实验原理1．活度系数计算公式液相活度系数可以用Wilson 方程来计算，对于二元体系：ln γ1=－ln(x 1+Λ12x 2)+x 2(212112x x Λ+Λ －121221x x Λ+Λ) （1） ln γ2=－ln(x 2+Λ21x 1)+x 1(212112x x Λ+Λ －121221x x Λ+Λ) （2） 对于无限稀释溶液，则有)1(ln ln 21121Λ-+Λ-=∞γ （3）)1(ln ln 12212-Λ+Λ-=∞γ （4）式中：∞1ln γ——组分1的无限稀释活度系数∞2ln γ——组分2的无限稀释活度系数通过实验测得了∞1ln γ、∞2ln γ，便可求得配偶参数Λ12、Λ21。
2．平衡方程LittleWood 认为在气相色谱中，载体对溶质的作用不计，固定液与溶质之间有气液溶解平衡关系。
把气体（载气和少量溶质）看成是理想气体，又由于溶质的量很少（只有4-5微升），可以认为吸附平衡时，被吸附的溶质i 分子处于固定液的包围之中，所以有：LL i i i i i i N n r P x r P P ∞∞==00 （5）P i ——溶质i 在气相中的分压；P i 0——溶质i 在柱温T 时的饱和蒸汽压；∞i r ——溶质i 在固定液中二元无限稀释溶液的活度系数；n L ——溶质i 分配在液相中的摩尔数；N L ——固定液（本实验采用邻苯二甲酸二壬酯）的摩尔数。
天津大学 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
′ ������ ������ =
������������ ������ ������ ������������ ������ ������������ ������������°������������0
Hale Waihona Puke =������ ������ ������������°������������0
������������ ������������ ������
������������ =
3 2
������������ ������������
������° −1
3
2
������°−������������ ������������ ������° ������������
������°
−1
������������
（11）
式中， ������������ --柱前压力，Pa； ������°--柱后压力，Pa； ������������ --在������������ 下的水蒸气压，Pa； ������������ --环境温度，K； ������������ --柱温，K； ������������ —载气在柱后的平均流量，m3 /s 。 这样，只要把准确称量的溶剂作为固定液涂渍在载体上装入色谱柱，用被测 溶质作为进样，测得（10）式右端各参数，即可计算溶质在溶剂中的无限稀 释活度系数。 5. 设备原理： a) 气液色谱仪：气相色谱仪的流程由六个部分组成，即气路系统、进样系统、 色谱分离系统、控温系统、检测系统、和数据处理系统。来自钢瓶的载气， 依次流经减压阀、净化干燥器、稳定压阀、转子流量计和进样气化室后， 进入色谱柱。流出色谱柱的载气夹带分离后的样品，经检测器的检测后放 空。检测器信号则送入数据处理系统记录并处理。 b) 担体：担体是固定液的支撑材料。合适的担体具有比表面积大、热稳定好、 化学惰性、机械强度较高的特点。硅藻土类担体是具有一定粒度的多孔颗 粒，按其制造方法不同，可分为红色担体和白色担体两种。红色担体因含 少量氧化铁成分呈红色而得名。白色担体是天然硅藻土在煅烧时加入少量 碳酸钠之类的助剂，使氧化铁转化成白色的铁硅酸钠而得名。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
1． 达世禄. 色谱学导论. 武汉：武汉大学出版社，1988 2． 陈尊庆. 气相色谱法与气液平衡研究. 天津：天津大学出版社，1991 3．南京化工学院化工热力学教研组. 化工热力学实验讲义. 1993 4．浙江大学化学工程系. 化学工程实验（化工热力学部分）. 1993
稀碱液去除内壁可能有的油污，再用水冲洗、蒸馏水洗，最后可用乙醇洗几次，去液滴，放 在烘箱干燥；
（2）根据需要选择固定液的溶剂，要求溶剂和固定液间不反应、完全互溶、且沸点 适当。选取粒度 60~80 目的载体，并烘干。
用精密天平称一定量（根据色谱柱容积）载体 WS 克，按固液比 4~5，准确称量固定 液 W’L 克。取载体体积两倍的溶剂，先将固定液完全溶解于溶剂中，轻轻摇匀。再将载体 倒入固定液—溶剂中，轻轻摇动（不能搅拌）。如溶剂沸点低，可静置过夜自然挥发或在通 风橱中红外灯下缓缓蒸发至载体恢复很好的流动性。
γ
i
，γ
j
是组分
i
和
j
的活度系数；φi0
，φ
0 j
是组分
i
和
j
在物系温度
T
和饱和蒸汽压
Pi0
和
Pj0
下的逸度系数；ViL ，V jL 是组分 i 和 j 的液相摩尔体积；φˆi ，φˆ j 是气相中组分 i 和 j 的逸
度系数。
三、实验装置流程及试剂
1、装置流程 本实验用改装过的 SP—6800A 气相色谱仪，能补偿因温度变化和高温下固定液流失产
（2-4-8）
（4）老化：将柱管一头与色谱仪螺纹连接，另一头通大气，以 N2 作载气，在 20ml/min 的流速下，控制柱温接近溶剂沸点，老化四小时，以除去杂质，在载体表面形成一层牢固的
用气相色谱法测定无限稀释溶液的的活度系数
P*s mmHg
7.17758 1314.56 168.11 37-138℃ 410.48192
Vg0 ml/g 2.533 Vg0 ml/g 5.585 Vg0 ml/g 11.949 Vg0 ml/g 25.142
活度系数 r㏄
4.9446 活度 r㏄ 4.3317 活度 r㏄ 4.1614 活度 r㏄ 3.9641
1-丙醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
P*s mmHg
7.84767 1499.21 204.64 -12~120℃ 1691.1331
1-丁醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
P*s mmHg
7.4768 1362.39 178.77 15-131℃ 822.76773
1-戊醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
实验二：用气相色谱法测定无限稀释溶液的的活度系数
实验日期： 2011年 月 日 组 别： 第 组
室温 Tr： 姓名：
27.5 ℃Байду номын сангаас
大气压： 0.10015 Mpa
数据记录
实 固定液名称：邻苯二甲酸壬酯
验 桥电流：
条 检测室温
件
度 出口温度
162 mA 185.0 ℃ 119.9 ℃
重量：
进料量： 汽化室温 度 柱温
0.672 克
2
ml
185.0 ℃
119.9 ℃
项目 数据
大气压P0 mmHg
柱前压力 P1
mmHg
载气量 F㏄
ml/min
空气 t0分
751.1868 390.0321 31.29 0.344
无限稀释活度系数的物理意义
无限稀释活度系数的物理意义
无限稀释活度系数是指在溶液中，当溶质物质的浓度达到一定的稀释程度时，溶质分子间的作用力会减弱，共聚体分子不再持续存在，这样溶剂和溶质之间的相互作用就会下降，从而影响溶液的粘度、温度、某些化学特性以及它们的活性特性。
简单地说，无限稀释活度系数是指稀释溶液中，溶剂和溶质分子的相互作用的强度。
无限稀释活度系数意义重大，它是判断和应用溶液的一个关键性指标。
它可以指导实验条件的选择，决定某些复杂和实验室反应使用集体中最优性能成分。
它也可以帮助我们更好地控制溶液活性中的物质，尽可能改善生产过程中的材料和流程参数，使用最佳的製程材料和流程参数。
此外，无限稀释活度系数还可以作为一种指标，衡量溶液活性能的强度，以及理解溶液活性的基本机理，例如活性的化学反应或生物反应。
它还有助于预测某些溶液介质的某些物理或化学性质，并提供对人类健康的估计。
总之，无限稀释活度系数具有很大的意义，它不仅可以指导实验条件的选择和使用最佳的製程材料和流程参数，更可以帮助我们理解溶液活性的基本机理以及预测某些溶液介质的某些物理或化学性质，并提供对人类健康的评估。
它也可以用来调节精细化学品的制备过程，以提高活性物质的稳定性和活性。
试验五气相色谱法测定无限稀释的活度系数
实验五 气相色谱法测定无限稀释的活度系数一、实验目的掌握用气相色谱法测定无限稀释活度系数的原理和操作方法，用苯作溶质，邻苯二甲酸二壬酯做溶剂（固定液）测定苯在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数0γ。
二、实验原理在气相色谱分离过程中，固定液起着溶剂的作用。
当样品组分注入色谱柱后，在通过色谱柱的过程中，不断地多次在汽液两相之间进行分配，并迅速达到平衡。
这时溶解在固定液（溶剂）中的被分析组分就是溶液中的溶质，由于不同的溶质在汽液两相间的分配，平衡关系不同，使不同的溶质以各不相同的速度通过色谱柱，也就是说，溶质在色谱柱的停留时间（即保留值）的长短不同，是与它在气液两相间的平衡关系直接有关。
溶质在气、液相两间的平衡关系可用下式表示：ie ie ie i i i X f r y f r 00=υυυ式中：υi r ——组分i （性质）在气相中的活度系数；0υi f ——纯组分i 的气相逸度；υi y ——气相中组分i 的摩尔分数；ie r ——组分i 在液相中的少活度系数；0ie f ——纯组分i 的液相逸度；ie X ——液相中组分i 的摩尔分数。
在色谱分析的条件下的压力比较低，气相可看成是理想气体（1=υi r ，p f ie =0）。
并把色谱柱中溶有试样的固定液看作无限稀释的非理想溶液，式（1）可简化为：ie oi ie i X p r P 0= 或00ii e ie ie e ie ie p Fi p N n n N n X =≈+= 式中：i p ——组分i 在平衡条件下的蒸汽压 0i r ——在测定条件下，固定液（溶剂）中溶质i 的无限稀释的活度系数； 0i p ——纯组分i 在相同的测定条件的饱和蒸汽压（可以用Antoine 公式求得0i p 的数值）；ie n ——固定液中组分i 的摩尔数；Ne ——固定液的总摩尔数。
因为溶质的保留决定于它在气。
液两相间的平衡关系，所以表示这种平衡关系的无限稀释活度系数r i 0与溶质的保留值之间必定存在着一定的关系。
4 实验5 活度系数的测定--色谱法测无限稀释活度系数2017.10.10
化学化工学院 陈 姚 梁红 李树华
实验3.活度系数的测定
--色谱法测无限稀释活度系数
一、实验目的
1. 用气-液色谱法测苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯 中的无限稀释活度系数；
2. 了解气相色谱的工作原理，学习气相色谱操作条件 的选择和确定；
3. 了解测定无限稀释溶液活度系数的原理及方法，学 习利用作图外延法，求无限稀释溶液的活度系数。
二、实验原理
• 活度系数是研究溶液热力学性质的重要数据，也是 工程放大和设计的重要参数，得到活度系数，就可 以得到气液之间的相平衡关系和组成关系。
• 高。
• 气－液色谱的发展为测定活度系数提高了简单快速 的新方法。本实验采用色谱仪改装，通过测定无限 稀释溶液的活度系数，推出全组分的活度系数。
• Fc —校正到柱温、柱压下的载气平均流量，m3 / S
Fc
3 2
( (
Pb Pb
/ /
P0 )2 P0 )3
1 1
(
P0
Pw ) P0
Tc Tw
Fc
式中：
Pb —柱前压力,Pa P0 —柱后压力,Pa (大气压力)
Pw —在室温下的水饱和蒸气压,Pa Tc—柱温,K
四、实验步骤
（4）待色谱柱、气化室和检测室的温度稳定后，再用皂膜流量 计准确测定氢气流量，取实验平均值，并记录室温，在标准压 力表上记录柱前压。 （5）打开色谱工作站，调节色谱仪控制面板下面的调零旋扭， 工作站的数据发生变化，调节基线的位置在“0”以上，待基线 稳定后，开启桥电流，即可进样。 3．样品测定
Tw —室温,K Fc —载气在柱后的平均流量,m3 / S
互溶两组分的无限稀释活度系数
互溶两组分的无限稀释活度系数无限稀释活度系数在化学领域中是一个非常重要的概念，尤其是在涉及到溶液和混合物的研究中。
它是指一个组分在无限稀释条件下的活度与浓度之比，通常用γ表示。
在选择这个主题之前，我曾经思考了很久，因为这个主题对我来说，也是一个比较新颖而又有深度的领域。
但是，在经过深入的研究和思考之后，我发现这个主题与我们日常生活、工作以及学习中的许多方面都有着密切的联系，并且具有重要的理论和实际应用价值。
在本文中，我将从浅入深，由简到繁地探讨互溶两组分的无限稀释活度系数，希望通过这篇文章，读者能对这个概念有一个全面、深入和灵活的理解。
1. 无限稀释活度系数的基本概念在开始深入探讨互溶两组分的无限稀释活度系数之前，我们需要先了解一些基本概念。
活度系数是描述溶液中各种化学物质的活性程度的参数，它是浓度和活度之间的关系。
而无限稀释活度系数指的是在溶液极限稀释情况下的活度系数。
当溶液的浓度趋于无穷小时，溶质分子之间的相互作用可以忽略不计，此时的活度系数称为无限稀释活度系数。
它是纯溶剂或溶质在无限稀释时的活度与浓度的比值。
了解了这些基本概念之后，我们可以更好地理解无限稀释活度系数的重要性和意义。
2. 互溶两组分的无限稀释活度系数的计算方法互溶两组分的无限稀释活度系数的计算方法主要包括理论计算和实验测定两种途径。
理论计算一般是基于热力学模型和溶液理论进行推导和计算，而实验测定则是通过实验手段来直接测定得到。
对于一些简单的溶质和溶剂组合，可以通过理论计算得到它们的无限稀释活度系数；而对于一些复杂的溶质和溶剂组合，则需要通过实验手段来测定。
通过这些计算方法，我们可以准确地获得互溶两组分的无限稀释活度系数，为进一步的研究和应用奠定基础。
3. 互溶两组分的无限稀释活度系数在现实生活中的应用互溶两组分的无限稀释活度系数在现实生活中有着广泛的应用。
比如在化工生产中，混合溶液的配制、浓度控制和分离纯化等工艺都离不开无限稀释活度系数的应用；在环境保护和污染治理中，对废水、废气中的有害物质进行处理和监测也需要考虑到活度系数的影响；在食品工业中，营养成分的浓度和稳定性也与活度系数密切相关。
活度系数
=
30.12+30.60+30.09 3
= 30.27������
������ 10 × 10−6 ������ = = 3.30 × 10−7 ������3 /������ ������ = ������ 30.27 2、校正到柱温、柱压下的载气平均流量 ������������ 3 ������������ = 2 ������������
气体流过10ml体积时间记录表 载气种类 第一次测量时间/s 第二次测量时间/s 第三次测量时间/s H2 30.12 30.60 30.09
8
色谱分析实验操作记录表 环己烷 进 样 量 序号 /μl 柱 前 压 调整保留时间 /Mpa 记 录 仪 工 作 站 /s 0.8 1 0.0315 59.37 /min（s） 0.983 （58.98） 2 0.0316 59.10 0.978 （58.68） 3 0.0315 59.37 0.984 （59.04） 0.6 4 0.0314 58.34 0.969 （58.14） 5 0.0314 58.12 0.970 （58.20） 6 0.0315 58.38 0.971 （58.26） 0.4 7 0.0315 57.03 0.947 （56.82） 8 0.0314 57.75 0.951 （57.06） 9 0.0314 57.56
9
峰高
391 10352
418 10553
414 10318
410 8684
423 8588
425 8718
424 6257
421 6547
0.948ห้องสมุดไป่ตู้
无限稀释活度系数的应用与测定
无限稀释活度系数的应用与测定
无限稀释活度系数是指活性成分在稀释级数无限次稀释后，其活性仍不为零的系数。
无限稀释活度系数在药物及其他领域都有着最基本的应用。
首先，它可以用来检测药物的活性成分，检测出药物的有效稀释次数以保证活性成分的相对数量。
一般来说，要求药物有稳定的无限稀释活度系数，便于控制药物质量和维持药物药物活性成分的相对数量。
其次，在新药研发过程中，无限稀释活度系数也可用于测定新药的安全性和有效性，因为它是用来衡量药物的活性的一个数值，可以比较多个药物间的活性成分的稳定性，从而降低新药的靶器官的毒性。
此外，无限稀释活度系数还可以用来衡量之前研制成功的药物的有效性，以提高其有效成分含量和稳定性，从而提高药物的活性和治疗效果。
一般来说，测定无限稀释活度系数需要进行大量的机械、精确的仪器操作。
但是，以上介绍的无限稀释活度系数的应用，使其在药物的发展过程中越来越受到重视，也使药物及其他领域的发展变得更加规范化、科学化和更加可靠。
无限稀释活度系数
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
进样汽化系统： 起到引入试样与使试验瞬间汽化的作用 色谱柱： 是实现试样色谱分离的场所，它由色谱柱管、 柱内填充物等组成 检测器：对柱后已分离的组成进行检测与测量
记录仪：记录由检测器产生的信号，以便 进行试样的定性、定量分析工作
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
从而推导出以下的理论计算式 无限稀释活度系数r∞
γ
∞
RT = s 0 M L Pi V g
式中：R气体常数62.36×103mmHg·ml/molK ML固定液的分子量 P 溶质在柱温下的饱和蒸汽压（mmHg） Vg 柱温下的比保留体积（cm3/g）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
采用查表的方法或采用Antoine方程计算
2 0 g
式中：F∞用皂沫流量计测定的载气流速，（ml/min） tR溶质在柱中的保留时间，（min）； t0 死时间，（min） WL 柱内固定液的重量，（g）； Tr 室温，（K）； T0 273.15K Pi、P0分别为柱入口和出口压力，（mmHg） PW 室温下水的饱和蒸汽压，（mmHg）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
载气携带试样通过色谱柱载气在柱内形成压力梯度压力与压力梯度是试样在柱内运动的动力载气系统的要求是提供纯净稳定能被计量的载气一般由气源钢瓶减压阀和流量计等组成
化工热力学实验
1、二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定 2、汽—液平衡数据的测定 3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数 4、蒸汽压缩制冷循环实验
五、实验仪器装置流程示意图
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
任何汽相色谱仪无论它的结构、外形如何多 多样，它的组成总是包括五个基本部分 载气系统——进样汽化系统 色谱柱 —— 检测器 —— 记录系 载气 试样 出口
实验4 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数-操作步骤
实验4 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数注意事项：1．气相色谱仪开机先开载气，后加桥电流；关机先关桥电流，后关载气。
如果在未通载气情况下加桥电流会使热导检测器损坏。
实验进行中一旦出现载气断绝，应立即关闭热导池电源开关，以免池内热导丝烧断。
2．H2比较危险，一定要经常检漏，不用时要立即关上，尾气引出室外，室内保持通风，严禁明火。
3．气体流速应平稳，否则会影响出峰位置。
4．微量注射器是精密器件，价高易损坏，使用时轻轻缓拉针芯取样，不能拉出针筒外。
5. 进样量是实验成败的关键。
实验室温度以及进样速度都会影响进样量，实验过程中尽量保证环境温度一致，进样速度要快，进样后应立即拔出进样器。
实验步骤：1.色谱仪开机步骤：（1）打开氢气钢瓶总阀（逆时针为开，旋至最大），分压表调至0.4 MPa（已调好，勿动！）。
打开气体净化器H2开关，检查气路。
（2）开启色谱仪电源，在色谱仪正面右上方的控制面板上设置色谱条件。
按[主菜单]键，进入主菜单界面，在此界面上按[△]、[▽]键移动光标键使光标停留在“各部温度”上，再按[输入]键，仪器显示屏进入“各部温度”的子菜单界面，利用[△]、[▽]键移动光标，选中“柱箱”，按数字键输入60，再按[输入]键，设定柱箱温度。
按同样方法设置“进样器”温度为120℃，“检测器1”温度为120℃。
如果设定过程中出错，可以按[清除]键来清除已输入的数字。
（3）待温度稳定后，设置热导池检测器电流。
将光标移至主菜单的“检测器”项，再按[输入]键，进入检测器的子菜单界面，在此界面上选择“热导池检测器”进入其子菜单界面，设置“电流”参数为90mA。
（4）在电脑屏幕上点击“N2000在线色谱工作站”，选择“通道2”，点击“数据采集”然后点击“查看基线”，点击“零点校正”使基线电流值在零附近。
2. 数据测定：（1）色谱条件稳定后用皂膜流量计测载气在色谱柱后的平均流量，即气体通过肥皂水鼓泡，形成一个薄膜并随气体上移，用秒表来测流过10mL的体积所用的时间，通过调节色谱仪正面右下方气路控制面板上“载气1”调节旋钮调节载气流量（已调好，不需要再调节），测量三次，取平均值。
实验二、气相色谱法测定无限稀释活度系数
实验二气相色谱法测定无限稀释活度系数一、实验目的1、掌握用气相色谱法测定无限稀释活度系数的原理和方法。
2、了解实验的气路流程和色谱仪的操作方法。
3、掌握皂膜流量计测气体流速的方法以及体积流量的校正。
二、实验内容1、正确操作色谱仪。
2、气相色谱法测定无限稀释活度系数。
3、用皂膜流量计测定气体流速并对体积流量进行校正。
三、实验仪器设备和材料清单1、实验试剂；硅烷化201红色担体（60-80目），作担体。
邻苯二甲酸二壬酯（色谱纯），作固定液，是二元体系中的溶剂相。
苯（分析纯），是二元体系中的溶质相。
环己烷（分析纯），是二元体系中的溶质相。
2、实验仪器。
秒表3只，皂膜流量计一个，5μl微量进样器2个，温度计2支（精度1/10 ℃）。
上海分析仪器厂GC102M 型气相色谱仪一台。
四、实验要求1、要求掌握气相色谱测定无限稀释活度系数的原理和方法。
；2、要求学生能适当了解一些科研过程，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力；3、要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握其相关的原理，培养学生熟练的实验操作。
五、实验部分1、实验原理无限稀释活度系数是推算二元及多元体系汽液平衡数据的重要参数。
它通常是用汽液平衡器测出其平衡组成，然后用计算作图法外推得出。
这种方法比较繁琐，而且外推的任意性很大，不易准确。
本实验采用气相色谱法测定无限稀释活度系数，此方法简单方便、快速，使用样品量少，纯度要求不高。
无限稀释活度系数与调整保留值的关系：在气相色谱分离过程中，固定液起到溶剂的作用。
当样品组分（溶质）进入色谱柱后，因载气（流动相）流动，样品组分在固定相和载气中反复多次分配，达到完全分离。
载气流携带不同组分先后进入检测器，产生一定的信号，经色谱工作站处理得到如图1所示的“色谱图”。
图1 色谱图t 0—进样时间； t a —出峰空气峰时间； t s —出峰样品峰时间； t a -t 0—死时间； t s -t 0—表观保留时间； t s -t a —调整保留时间； V a —死体积； V s —表观保留体积；在实验仪器和条件确定之后，t a -t 0可视为确定值，与试样组分几乎无关。
实验五气相色谱法测定无限稀释的活度系数
实验五气相色谱法测定无限稀释的活度系数实验原理：活度系数（γ）是指在溶液中某种组成分子相对于该物质在纯液态中的化学势的增加量所占的比例，即：γi=μi/μi*其中，μi表示溶液中第i种组成分子的化学势，μi*表示该组成分子在纯液态中的化学势。
当溶液中的组成分子浓度越来越小时，若将其逐渐稀释至无限稀释，则有：γi = lim (μi/μi*) = 1 当溶液趋于无限稀释时，γi的值趋近于1，此时溶液可以近似看成各个组成分子间相对距离无限大的纯净液态。
气相色谱法可用于测定气体在液态或固态中的活度系数。
在溶液中，大部分有机物分子都是互相作用的，而在气相中，它们逃逸到空气中，分子间相互作用变得非常微弱，相对距离变得非常大。
因此，可近似认为处于气态的有机物分子间无互相作用，这样可以作为活度系数的理论背景。
利用气相色谱法可测得无限稀释的物质在高压下的相对液相活度系数，再由此推算出理论的γ值。
实验步骤：1. 实验前准备：（1）准备一张策略表，记录每枚玻璃球的特征标识（例如颜色或编号）及采样时间，方便后续数据处理。
（2）准备气相色谱仪及其工作站，并按照操作说明进行操作。
2. 采样前准备：（1）将待测溶液以一定比例稀释至10~16mol/L浓度，称取适量样品并加入经过分析纯石英砂过滤的无水环己烷中，使溶液在玻璃球中的体积约为1/4。
（2）将所有玻璃球洗净并烘干，避免在仪器中产生杂质或水蒸气影响结果。
3. 采样及分析：（1）在仪器上设置合适的检测程序，并在样品中注入气体（例如氦气）以保持压力不变。
（2）将一个洗净并烘干的玻璃球插入仪器中，经过一定时间（约10~20min）后，取出并用钳子手动压住球口以保持内部压力不变，并立即将其放进洗净的橡胶瓶中进行密封。
这样，我们获得了玻璃球中的气体样本。
（3）重复以上步骤5次（每次更换一个洗净的玻璃球），以获得多个样本。
（4）将每个玻璃球中的气体样本注入国际标准气相色谱仪中，通过指定某个化合物的特征峰进行分析，以确定无限稀释时的相对液相活度系数。
色谱法求无限稀释活度系数(修改)
常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器；
记录系统是将检测器输出的模拟信号随时间的变化曲线，即将色谱图绘
制出来。目前使用较多的是色谱数据处理机与色谱工作站。
5. 温度控制系统
温度是色谱分离条件的重要选择参数； 气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度； 气化室：保证液体试样瞬间气化；
色谱参数 Pb柱前压
实验数据 载气0-10 mL 1 2 3 均值
P0柱后压 环境温度Ta 柱子温度T
气化温度 检测温度 桥电流 固定液质量Wl
时间 载气流量Fc
苯/环己烷 t1 t2 t3
0.2
0.4
0.6
0.8
实验数据处理
载气系统
进样系统
分离系统
检测与记录系统
温控系统
气相色谱仪主要部件
1. 载气系统
作用是提供连续运行且具有稳定流速 与流量的载气与其它辅助气体。主要 由钢瓶、减压阀、净化器、稳压阀、 稳流阀等部件组成。
N2或H2等载气（用来载送试样而不与待测组分作用的惰性气体） 由高压载气钢瓶供给，经减压阀减压后进入净化器，以除去载气中 杂质和水分，再由稳压阀和针形阀分别控制载气压力和流量，然后 通过气化室进入色谱柱。
柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6毫米。长度可根据需要确定。
柱填料：粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。
柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大，流速慢或 将 柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。
4. 检测与记录系统
检测系统是色谱仪的眼睛，通常由检测元件、放大器、显示记录三部 分组成； 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变 化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图；
活度系数
30″72、30″53、30″66 即 30.72s、30.53s、30.66s
取平均得：
则流量为：
30.72 + 30.53 + 30.66
3
= 30.64s
10 ������������ = 30.64 × 10
= 3.26 × 10 7 3 s
2) 校正到柱温、柱压下的载气平均流量计算
计算公式：
112
111
110
109
108
107
106
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
进量/μl
图 4 苯进量与校正保留时间的关系
由图中看出，在进料量趋于零（x→0）时，环己烷的校正保留时间为 67.25s，苯的校正保留 时间为 104.28s。
6
化工专业实验报告
3.计算无限稀释活度系数
溶质 环己烷
苯
表 3 无限稀释活度系数计算结果列表
将（6）、（7）、（8）代入式（5），得：
������������′
=
������������ ������������ ������������������ ���������������������0��� ���������0���
=
������������ ������������������ ���������������������0��� ���������0���
0.6
0.0329 1′11″90
31″06 苯进量 （μl）
0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8
苯实验前测量
31″28
31″34
气相色谱法测定无限稀释活度系数实验报告
气相色谱法测定无限稀释活度系数实验报告
实验目的：
-学习并掌握气相色谱法的基本原理和操作方法；
-测定无限稀释活度系数。
实验原理：
实验仪器和试剂：
-气相色谱仪（包括进样器、色谱柱、检测器等部件）
-待测样品
-氦气（作为载气）
实验步骤：
1.打开气相色谱仪的电源，并预热仪器，使之达到稳定状态。
2.将待测样品溶解于适当的溶剂中，并进行无限稀释，得到一系列不同浓度的待测物溶液。
3.调节进样器的参数，使待测物溶液以恒定的流速进入色谱柱。
4.开始气相色谱分离，根据待测物的挥发性和分子量，选择适当的温度和色谱柱类型。
5.通过检测器检测待测物在色谱柱中的峰，记录峰面积或峰高。
6.根据标定曲线，计算出峰面积或峰高与待测物浓度的相关系数，并据此计算出无限稀释活度系数。
实验结果与分析：
根据实验步骤得到的数据，我们可以建立待测物浓度与峰面积或峰高的相关曲线。
通过对该曲线的拟合，我们可以计算出无限稀释活度系数。
在进行结果分析时，可以比较不同待测物在相同条件下的无限稀释活度系数，以评估其相对活性和挥发性等特性。
实验结论：
通过气相色谱法测定无限稀释活度系数，我们可以得出待测物在无限稀释条件下的活性和挥发性等重要参数。
这对于科学研究和工业生产中的物质分离、纯化和定量分析等方面具有重要意义。
同时，该实验也使我们更加了解气相色谱法在分析化学中的应用，提高了我们的实验操作能力和科学素养。
色谱法测定无限稀释溶液的活度系数分析
色谱法测定无限稀释溶液的活度系数一、实验目的1、用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数；2、通过实验掌握测定原理和操作方法。
熟悉流量、温度和压力等基本测量方法；3、了解气液色谱仪的基本构造及原理。
二、实验原理采用气液色谱测定无限稀释溶液活度系数，样品用量少，测定速度快，仅将一般色谱仪稍加改装，即可使用。
目前，这一方法已从只能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的无限稀释活度系数，扩展到可以测定在挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。
因此，该法在溶液热力学性质研究、气液平衡数据的推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等方面的应用，日益显示其重要作用。
当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质的吸附作用可忽略等简化条件下，根据气体色谱分离原理和气液平衡关系，可推导出溶质i在固定液j 上进行色谱分离时，溶质的校正保留体积与溶质在固定液中无限稀释活度系数之间的关系式。
根据溶质的保留时间和固定液的质量，计算出保留体积，就可得到溶质在固定液中的无限稀释活度系数。
实验所用的色谱柱固定液为邻苯二甲酸二壬酯。
样品苯和环己烷进样后汽化，并与载气H2混合后成为气相。
当载气H2将某一气体组分带过色谱柱时，由于气体组分与固定液的相互作用，经过一定时间而流出色谱柱。
通常进样浓度很小，在吸附等温线的线性范围内，流出曲线呈正态分布，如图1所示。
设样品的保留时间为t r（从进样到样品峰顶的时间），死时间为t d（从惰性气体空气进样到其顶峰的时间），则校正保留时间为：t r′=t r−t d（1）校正保留体积为：V r′=t r′F C̅̅̅（2）式中，F C̅̅̅——校正到柱温、柱压下的载气平均流量，m3/s校正保留体积与液相体积V l关系为：V r′=KV l（3）而K =c il c ig（4）式中，V l ——液相体积，m 3； K ——分配系数；c i l ——样品在液相中的浓度，mol/m 3；c i g——样品在气相中的浓度，mol/m 3； 由式（3）、式（4）可得：c ilc ig=V r′V l（5）因气体视为理想气体，则c i g=P i RT c（6）而当溶液为无限稀释时，则c i l =ρl x iM l(7)式中，R ——气体常数；ρl ——纯液体的密度，kg/m 3； M l ——固定液的分子量； x i ——样品i 的摩尔分率； P i ——样品的分压，Pa ； T c ——柱温，K 。
实验九 活度系数的测定
实验九 活度系数的测定(一) 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数【目的要求】1. 用气相色谱法测定物质的无限稀溶液的活度系数，并求出其偏摩尔混合热。
2. 了解气相色谱仪的基本构造及原理，并初步掌握色谱仪的使用方法。
【实验原理】气相色谱主要由四部分组成：1.流动相(也叫载气，如He 、N 2、H 2)。
2.固定相(固体吸附剂或以薄膜状态涂在担体上的固定液，如甘油、液体石蜡等)。
3.进样器(通常用微量注射器)。
4.鉴定器(用以检出从色谱柱中流出的组分，由记录仪将信号放大并记录在纸上成为多峰形的色谱图)。
在气-液色谱中固定相是液体，流动相是气体，固定液是涂渍在固体载体上的，涂渍过的载体填充在色谱柱中。
当载气将被气化的样品携带进入色谱柱时，样品中的各组分在色谱柱中被逐一分离，单一组分被载气推动依次流经鉴定器。
其时间与相对浓度之间的关系如图2-9-1所示。
设组分的保留时间为t r (从进样到样品峰顶的时间)，死时间为t d (从进样到空气峰顶的时间)，则组分的校正保留时间为：图2-9-1 典型色谱图 t r ′＝t r －t d (1)组分的校正保留体积为：C r r F t V ''= (2) 式中，F C 为柱温柱压下载气的平均流速。
组分的校正保留体积V r ′与液相体积V 1的关系为：g i r l i l C V C V '= (3)式中，C li 为组分i 在液相中的浓度；C g i 为组分i 在气相中的浓度。
设气相符合理想气体，则： Ci g i RT p C = (4)实验九 活度系数的测定2 而且， M x C il i ρ= (5)式中，p i 为组分i 的分压；ρ为纯液体的密度；M 为纯液体的摩尔质量；x i 为样品i 的摩尔分数；T C 为柱温。
当气液两相达到平衡时，有：i i S i x p p γ= (6)式中，p S 为组分i 的饱和蒸气压；γi 为组分i 的活度系数。
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六、操作步骤 七、实验纪录与数据处理 八、实验报告
化工热力学实验
1、二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定
2、汽—液平衡数据的测定 3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数 4、蒸汽压缩制冷循环实验
F (t R − t0 ) Vg = Wl
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
四、基本理论及计算公式 首先对色谱柱作如下的合理假设
①样品进样量是非常小的，因此可 以假定样品中各组分在固定液中是 无限稀释的，并服从亨利定律，分 配系数是一常数
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
②色谱层析温度控制精度可达正负0.1度， 所以可假设色谱柱是等温的。 ③组分在汽相和液相中的量极小，而且 在汽相和液相中的扩散十分迅速，处于 瞬间平衡状态，故可假设柱内任何点均 达到汽—液平衡。 ④当色谱仪为常压操作时，气相气相色谱法测定无限稀释活度系数
三、色谱的基本术语 ：
1、死时间 即惰性气体通 过色谱柱所需要 的时间，指从进 样到空气峰顶点的距离， 即谱图上OA距离所代表的时间。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
三、色谱的基本术语 ：
2、保留时间 样品通过色谱 柱所需时间， 指从进样到样 品峰顶点的距离，即谱图上 OB 距离 所代表的时间。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
二、汽相色谱的基本原理
汽相色谱法是一种物理分离方法， 也就是说样品在色谱柱中不发生任 何的化学反应，它主要依靠样品中 各组分在二个相对移动相中不同分 配，而使其分离。对于汽相色谱主 要依靠固定液对于样品中各组分不 同的溶解能力而使其分离。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
从而推导出以下的理论计算式 无限稀释活度系数r∞
γ
∞
RT = s 0 M L Pi V g
式中：R气体常数62.36×103mmHg·ml/molK ML固定液的分子量 P 溶质在柱温下的饱和蒸汽压（mmHg） Vg 柱温下的比保留体积（cm3/g）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
2 0 g
式中：F∞用皂沫流量计测定的载气流速，（ml/min） tR溶质在柱中的保留时间，（min）； t0 死时间，（min） WL 柱内固定液的重量，（g）； Tr 室温，（K）； T0 273.15K Pi、P0分别为柱入口和出口压力，（mmHg） PW 室温下水的饱和蒸汽压，（mmHg）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
采用查表的方法或采用Antoine方程计算
B log Pi = A − C +T
s
式中：A、B、C为Antoine参数。 V0g溶质在柱中的比保留体积（ml/g）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
F∞ (t R − t 0 ) ( P0 − P∞ ) 3( Pi / P0 ) − 1 T0 V = 3 Wl P0 2( Pi / P0 ) − 1 Tr
五、实验仪器装置流程示意图
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
任何汽相色谱仪无论它的结构、外形如何多 多样，它的组成总是包括五个基本部分 载气系统——进样汽化系统 色谱柱 —— 检测器 —— 记录系 载气 试样 出口
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
载气系统： 载气携带试样通过色谱柱，载气在柱内 形成压力梯度，压力与压力梯度是试样 在柱内运动的动力，载气系统的要求是 提供纯净、稳定、能被计量的载气，一 般由气源钢瓶、减压阀和流量计等组成。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
进样汽化系统： 起到引入试样与使试验瞬间汽化的作用 色谱柱： 是实现试样色谱分离的场所，它由色谱柱管、 柱内填充物等组成 检测器：对柱后已分离的组成进行检测与测量
记录仪：记录由检测器产生的信号，以便 进行试样的定性、定量分析工作
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
化工热力学实验
1、二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定 2、汽—液平衡数据的测定 3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数 4、蒸汽压缩制冷循环实验
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
一、实验目的：
1、测定溶质的比保留体积及无限稀 释下的活度系数 2、测定两溶质的相对挥发度。 3、了解气相色谱法的基本原理，熟 悉操作技术。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
3、实际保留时间 从保留时间中 扣除死时间，表 示样品通过色谱 柱为固定相所滞 留的时间，即谱图上的 AB 距离所代表的时间。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
4、比保留体积 单位重量固定相所显示的保留体积， 在汽相色谱中通常常用Vg表示