实验一 液体饱和蒸气压的测定——静态法

实验一液体饱和蒸气压的测定——静态法
一、实验原理
1.饱和蒸气压的概念
在一定温度下，液体表面上的蒸气与液体之间的相互作用力达到动态平衡时，蒸气所
对应的压强称为饱和蒸气压，它与温度有关。

同一液体，在不同温度下，饱和蒸气压不同，而且饱和蒸气压随温度升高而增大。

静态法是测定饱和蒸气压最简单、最直观的一种方法。

它的基本思想是将待测液体装
入恒温恒压的容器中，在一定温度下，使液体蒸发到一定的蒸气压下，使得蒸发和凝结状
态达到动态平衡，此时蒸气压等于液体的饱和蒸气压。

再通过实验测量，在动态平衡时的
压强值即为液体的饱和蒸气压。

3.手动模型
为了方便掌握实验的基本原理和进一步理解实验结果的正确性，可以采用手动模型。

在一个关闭的容器中装入待测液体，静置一段时间后打开盖子，如外界气压较低，则部分
液体从容器中蒸发，蒸发的液体在容器内形成一定压强。

此时，该液体的饱和蒸气压即为
动态平衡的压强值。

若待测液体在实验条件下不发生微粒飞溅，蒸气压的大小只与液体种类、温度有关，与容器的大小、形状、材料无关。

二、实验设备和试剂
1.实验设备：
（1）恒温恒压容器(图1五);
（2）橡胶塞(图1三);
（3）小型毛玻璃工具(图1六);
（4）真空泵；
（5）压力表。

2.实验试剂：
丙酮、苯酚、二甲苯、无水硫酸
三、实验步骤和记录数据
（1）将恒温恒压容器和小型毛玻璃工具用无水硫酸洗净，并晾干备用(图1五,六)。

（2）将试管或小烧杯中的液体转移至恒温恒压容器中，并充分抖匀(图1一)。

（3）将容器口处放一枚透气性好的橡皮塞(图1三)。

（4）将容器放入恒温恒湿器中，调节恒温恒湿器内的温度，待温度稳定后开始实验。

注意：容器填充液体的高度不得超过容器高度的1/3至1/2，避免液体中微粒飞溅。

（1）将试验设备和试验室的压强调节至相同的状态。

（2）调节恒温恒压容器中的温度，待温度恒定后，手动或用真空泵将容器内的气体排净，并轻轻将管子从橡胶塞上抽出，使容器内形成较高的负压状态(图1二)。

（3）以手动模型的方式，将橡皮塞轻轻拨起1~2mm，大约2秒钟后，再将它压实。

若看见液体中微小的气泡、液体表面起波纹或液面上升，则表示液体未达到饱和状态，需继续等待直至上述表示消失后，方可进行下一步实验。

(图1四)
（4）再次拨起橡皮塞，打开容器口，破坏动态平衡状态，此时液体中的蒸气将迅速扩散到周围空气中，注意记录大气压(p)，并用压力表测量恢复动态平衡状态下的压力值(P)。

（5）重复上述实验步骤，改变温度，使其分别为25℃、35℃、45℃时，记录三次饱和蒸气压。

注意：实验中应小心指操作，避免伤害并严格遵守实验室安全规定。

四、实验结果处理
1.根据动态平衡时的压力值，计算出饱和蒸气压的平均值，并填入实验报告中。

1.饱和蒸气压与液体种类、温度有关，与容器大小、形状、材料无关。

2.实验结果符合实验原理，得出的结论详见实验结果处理部分。

3.实验误差主要来源于仪器误差和操作误差，可以降低仪器误差和操作技巧的提高来减小误差。

六、实验过程中遇到的问题及解决方法
1.液体与气相的接触不够充分，蒸气压不容易达到平衡。

解决方法：将液体振荡或翻拌，可以使气相与液相接触更加充分。

2.压力计的精度较低。

解决方法：可以采用精度更高的仪器，如计算机辅助压力测量系统等。

七、实验小结
本次实验通过静态法测定了丙酮、苯酚和二甲苯的饱和蒸气压，并对饱和蒸气压与温度之间的函数关系进行了分析。

实验结果表明，饱和蒸气压与液体种类、温度有关，与容器大小、形状、材料无关。

实验操作时，需要注意保护安全，确保操作规范和正确，从而获得准确可靠的实验结果。