石工10-6班+三组分体系相图的制备+3

中国石油大学（课程名称）实验报告
实验日期：2011/9/26 成绩：
班级：石工10-6 学号：姓名：教师王增宝
同组者：
三组分体系相图的制备
一.实验目的
制备等温、等压下苯-水-乙醇三组分体系相图。

二.实验原理
三组分体系的组成可用等边三角形坐标表示。

等边三角形三个顶点分别代表纯组分A、B 和C，则AB 线上各点相当于A 和B 的混合体系。

在苯-水-乙醇三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙醇和苯，乙醇和水都是完全互溶的。

设由一定量的苯和水组成一个体系，此体系分为两相：一相为水相，另一相为苯相。

当体系加入乙醇，体系由两个分别含有三个组分的液相组成，但这两个液相组成不同。

若分别用b 1 、c 1 表示这两个平衡的液相组成，此两点的连线称为连系线，这两个溶液称为共轭溶液。

代表液-液平衡体系中所有共轭液相组成点的连线称为溶解度曲线。

曲线以下区域为两相共存区，其余部分为均相区。

本实验中，以温度和压力作为独立变量。

三. 实验仪器与药品
1. 仪器25mL 酸式滴定管2 支，5mL 移液管1 支，50mL 带盖锥形瓶8 个，温度计，吸耳球。

2. 药品苯，无水乙醇，蒸馏水。

四. 实验步骤
1. 取8 个干燥的50mL 带盖锥形瓶，用滴定管及移液管配置6 种不同浓度的苯-乙醇溶液，及2 种不同浓度的水-乙醇溶液。

2. 用滴定管向已配好的水-乙醇溶液中滴苯，至清夜变浊，记录此时每种清夜中水的体积。

滴定时必须充分摇荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于苯、乙醇挥发而引入的误差。

3. 读取室温。

T=24℃
4. 记录表格：
表1 原始数据记录表
五. 数据处理
查书后表得，24℃时，水的密度为0.99732g/cm 3 ；水在苯中的溶解度约为0.00057g，苯在水中的溶解度约为0.00050g；经计算，苯的密度为0.87447 g/cm 3 ，乙醇密度为0.78604g/cm 3 。

(计算密度公式d=A+B*t+C*t*t+D*t*t*t，t为实验时的温度，24℃，A、B、C书后表内查值可得。

)
处理实验中记录的数据如下：
表2 原始数据处理表
把上表数据作图在图纸上，图1-苯-水-乙醇三组分体系溶解度曲线（下次实验上交）。

六. 思考题
1. 本实验所用的滴定管（盛苯的）、锥形瓶、移液管为什么必须干燥？
答：实验是通过向苯-乙醇溶液中加水或者水-乙醇溶液加苯来进行的。

如果实验所用的器材没有干燥，仪器内壁会有小水珠，使得滴加的水的体积偏小或者水-乙醇溶液中水的体积偏大，造成较大误差。

2. 当体系组成分别在溶解度曲线上方及下方时，二体系的相数有什么不同？在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的，此时为几相？
答：（1）曲线上方为均相区，相数P=1，曲线下方为两相区，相数P=2；
（2）溶液由清变浊，说明此时苯与水无法再互溶，则各物质的质量分数必在溶解度曲线上；相数P=2。

3. 温度升高时，此三组分体系的溶解度会有什么样的变化？在本实验操作中应注意哪些问题，以防止温度变化而影响实验的准确性？
答：（1）温度升高，溶解度增大，两相区减小，溶解度曲线将向下移动；
（2）摇晃锥形瓶时，避免用手直接握住锥形瓶底部进行摇晃，应用手指捏住锥形瓶口部位置来进行摇晃。