表1 环己烷-乙醇标准溶液的折光率
实验二 双液系的气—液平衡相图
实验二双液系的气—液平衡相图1. 目的要求(1) 绘制在p0下环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图,了解相图和相律的基本概念。
(2) 掌握测定双组分液体沸点的方法。
(3) 掌握用折光率确定二元液体组成的方法。
2. 基本原理任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。
两种溶液若能按任意比例进行溶解,称为完全互溶双液系;若只能在一定比例范围内溶解,称为部分互溶双液系。
环己烷-乙醇二元体系就是完全互溶双液系。
双液系蒸馏时的气相组成和液相组成并不相同。
通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图,所得图形叫双液系的沸点(T)组成(x)图,即T—x图。
它表明了在沸点时的液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。
图2.2.1 双液系的T-x图双液系的T—x图有三种情况:(1)理想溶液的T—x图(图2.2.1a),它表示混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。
这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。
(2)有最低恒沸点体系的T—x图(图2.2.1b)和有最高恒沸点体系的T—x图(图2.2.1c)。
这类体系的T—x图上有一个最低和一个最高点,在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成,分别叫做最低恒沸点和最高恒沸点。
对于这类的双液系,用分馏法不能从溶液中分离出两个纯组分。
本实验选择一个具有最低恒沸点的环己烷—乙醇体系。
在101.325kPa下测定一系列不同组成的混合溶液的沸点及在沸点时呈平衡的气液两相的组成,绘制T—x图,并从相图中确定恒沸点的温度和组成。
测定沸点的装置叫沸点测定仪(图2.2.2)。
这是一个带回流冷凝管的长颈圆底烧瓶。
冷凝管底部有一半球形小室,用以收集冷凝下来的气相样品。
电流通过浸入溶液中的电阻丝。
这样可以减少溶液沸腾时的过热现象,防止暴沸。
测定时,温度计水银球要一半在液面下,一半在气相中,以便准确测出平衡温度。
而折光率的测定又只需少量样品,溶液组成分析:由于环己烷和乙醇的折光率相差较大,4.实验步骤(1) 纯液体折光率的测定:分别测定乙醇和环己烷的折光率,重复2次~3次。
环己烷乙醇分离论文2
环己烷—乙醇混合液的分离提纯摘要:研究了大学物理化学二元液系相图实验中产生的环己烷—乙醇废液的回收利用方法。
以水为萃取剂,萃取分离乙醇和环己烷,经过一定的萃取过程,得到纯度为的纯品。
回收的环己烷可再用于物理化学实验。
关键词:环己烷—乙醇混合物;萃取分离化学是一门以实验为基础的学科,在化学实验过程中,产生或释放有毒、有害的物质不可避免地对环境造成污染。
目前,大部分化学实验室都是一个环境的污染源,大量的废水、废气、废渣都未经科学处理就直接排放到了下水道或散发到大气中,对环境造成一定的破坏。
与此同时,造成了资源的严重浪费。
因此,如何减少化学实验污染,如何将废弃资源最大化的回收利用,是当前化学教育面临的一个崭新而严峻的课题。
一、废液的产生在大学物理化学实验中,《双液系的气液平衡相图》是一个重要的实验项目。
该项实验使用无水乙醇和环己烷试剂,在玻璃蒸馏器中两种试剂配成不同组成的混合物,测定混合物的沸点和气液相组成,绘制出具有最低恒沸点的二元液系相图,因此,每组实验要产生近200mL的乙醇—环己烷废液,而且试剂费用较大。
过去,实验中都将废液倒入下水道,既污染了环境,又浪费了资源。
因此,研究分离该废液的方法,并回用于物理化学实验显得尤为必要。
二、废液的回收乙醇在结构上与水相似,他们都含有羟基,彼此间易形成氢键,能以任意比例互溶,而环己烷与水不互溶。
据此,本文以水为萃取剂将乙醇和环己烷分离,经对萃取比例及萃取次数的探究,可得到纯度为98.4%的环己烷。
仪器与原料:阿贝折光仪;分液漏斗;烧杯若干以及量筒、滴定管、移液管等化学实验常用玻璃仪器。
乙醇—环己烷废液(取自本校物化实验室);乙醇、环己烷为市售分析纯试剂;实验用去离子水。
三、结果与讨论1、废液含量分析1)标准曲线的绘制用阿贝折光仪分别测定乙醇——环己烷混合溶液组成比为0%,20%,40%,60%,80%,100%的折光率,将结果绘制成表。
然后以组成为横坐标,折光率为纵坐标绘制标准曲线。
物理化学实验答案(修改稿)
恒温槽性能的测试1、恒温槽的恒温原理是什么?恒温槽主要通过温度控制器控制恒温槽的热平衡来达到恒温效果2、恒温槽内各处温度是否相等?为什么?不相同。
远离加热处会散热,温度降低,加热出会补充。
热必须有高温传向低温,因此不可能相同。
3、影响恒温槽的灵敏的有哪些因素?搅拌器的效率、加热器的功率、恒温槽的体积及其保温性能、接触温度计和恒温控制器的灵敏度4、欲提高恒温槽的灵敏度,主要通过哪些途径?a 恒温介质流动性好,传热性能好,控制灵敏度高b 加热器功率要适宜c 搅拌器速度要足够大d 继电器电磁吸引电键,后者发生机械作用的时间愈短,断电时线圈中的铁芯剩磁愈小,控制灵敏度就高。
e电接点温度计热容小,对温度的变化敏感,则灵敏度高f 环境温度与设定温度差值越小,控温效果越好燃烧热的测定1、说明恒容燃烧热(Qv)和恒压燃烧热(Qp)的相互关系。
恒压热是在恒温恒压下体系与环境之间交换的热量,而是在恒温容下体系与环境之间交换的热量。
两者的关系为:2、在这个实验中,哪些是系统?哪些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗对实验结果有何影响?内筒和氧弹作为体系,外筒及其它部分为环境。
有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。
3、加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多少合适?为什么?因为本实验要尽量避免内外筒之间的热量交换,而内筒中由于发生反应,使得水温升高,所以内筒事先必须必外筒水温低,低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值,根据称样范围,升温变化应在1.5-2度之间,所以选择起始水温要低于环境1度左右,这样反应完毕后,内外筒之间达到一致的温度,而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等,说明热量交换几乎为0,减小了实验误差。
4、实验中,哪些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度应从哪几方面考虑?造成实验误差的原因主要有以下几点:(1)样品称量不准;(2)燃烧不完全;(3)测温不准确。
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制。实验报告
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制一.实验目的1.测定常压下环己烷-乙醇二元系统的气液平衡数据,绘制沸点-组成相图。
2.掌握双组分沸点的测定方法,通过实验进一步理解分馏原理。
3.掌握阿贝折射仪的使用方法。
二.实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T -x ),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类:(1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图2.7(a)所示。
(2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸—水体系,如图2.7(b)所示。
(3)最大正偏差:存在一个最大蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都大,混合物存在着最低沸点如图2.7(c))所示。
图2.7 二组分真实液态混合物气—液平衡相图(T-x 图)后两种情况为具有恒沸点的双液系相图。
它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同,因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离,而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。
为了测定双液系的T -x 相图,需在气-液平衡后,同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。
本实验以环己烷-乙醇为体系,该体系属于上述第三种类型,在沸点仪(如图2.8)中蒸馏不同组成的混合物,测定其沸点及相应的气、液二相的组成,即可作出T -x 相图。
本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。
折光率是物质的一个特征数值,它与物质的浓度及温度有关,因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。
溶液的浓度不同、组成不同,折光率也不同。
因此可先配制一系列已知组成的溶液,在恒定温度下测其折光率,作出折光率-组成工作曲线,便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。
物化实验思考题答案全集考试前很有用
物化实验思考题答案全集考试前很有用燃烧热的测定预习思考题答案1.苯甲酸物质在本实验中起到什么作用?答:热量交换很难测量,温度或温度变化却很容易测量。
本实验中采用标准物质标定法,根据能量守恒原理,标准物质苯甲酸燃烧放出的热量全部被氧弹及周围的介质等吸收,使得测量体系的温度变化,标定出氧弹卡计的热容。
再进行奈的燃烧热测量和计算。
2.测量体系与环境之间有没有热量的交换?(即测量体系是否是绝热体系?)如果有热量交换的话,能否定量准确地测量出所交换的热量?答:测量体系与环境之间有热量的交换,因为理想的绝热条件是不可能达到的。
同时影响热量的交换量大小的因素也比较多,①与体系、环境的材质有关;②与体系、环境的接触界面积大小有关;③与体系、环境的温差有关,所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。
如果有净的热量交换的话,将会增大实验的测量误差。
3.在本实验的装置中哪部分是测量体系?测量体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:由于不能直接对燃烧反应体系进行温度或温度差测量,因此就需要将燃烧反应体系(氧弹)放入到一种可以进行温度或温度差测量的介质中去,构成比燃烧反应体系大的测量体系。
在本实验的装置中,盛水桶、3000ml水(刚好可以淹没氧弹)和氧弹三部分组成了测量体系,温度计可以插入到水中并与水紧密接触,不需要承受高压和高温,这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。
4.固体样品为什么要压成片状?答:因为粉末状的样品在充氧时会到处飞扬,这样会使实验失败。
5.在量热学测定中,还有那些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?答:为了准确测量温度,而且前后温度的变化不大时,可以用到雷诺温度校正方法。
6.在本实验中采用的是恒容方法先测量恒容燃烧热,然后再换算得到恒压燃烧热。
为什么本实验中不直接使用恒压方法来测量恒压燃烧热?答:原因为:①如果是使用恒压燃烧方法,就需要有一个无摩擦的活塞,这是机械摩擦的理想境界,是做不到的;②做燃烧热实验需要尽可能达到完全燃烧,恒压燃烧方法难于使另一反应物——“氧气”的压力(或浓度)达到高压,会造成燃烧不完全,带来实验测定的实验误差。
物化实验思考题答案
物化实验思考题答案实验十乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1.本实验为什么需要在恒温下进行?答:因为反应速率k受温度的影响大,(kT+10)/kT=2-4,若反应过程中温度变化比较大,则测定的结果产生的误差较大。
2.为什么在测定κ0时要用0.0100mol·dm-3的氢氧化钠溶液,测定κ∞时要用0.0100mol·dm-3的CH3COONa溶液?答:κ0是反应:CH3COOC2H5+NaOH →CH3COONa+C2H5OH 体系t=0时的电导率,但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应,因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。
根据CH3COOC2H5与NaOH体积和浓度都相等,二者混合后浓度均稀释一倍,若忽略CH3COOC2H5的电导率,0.0100 mol·dm-3NaOH所测κ即为κ0;κ∞是上述反应t=∞时的电导率,当反应完全时,CH3COONa的浓度和t=0时NaOH浓度相同,若忽略C2H5OH 的电导率,0.0100mol·dm-3的CH3COONa所测κ即为κ∞。
3.为什么NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液要足够稀?答:因为乙酸乙酯与氢氧化钠反应的本质原理是乙酸乙酯和水发生水解反应,若氢氧化钠浓度过高的话则会抑制水的电离,而乙酸乙酯的溶解度不高,所以只能配稀溶液。
只有溶液足够稀,每种强电解质的电导率才与其浓度成正比,溶液的总电导率才等于组成溶液的各种电解质的电导率之和,才可通过测定反应液的电导率来跟踪反应物浓度的变化。
4.本实验为什么可用测定反应液的电导率的变化来代替浓度的变化?答:因为本实验的反应液中只有NaOH 和NaAc 两种强电解质,并且OH-离子的电导率比Ac-离子的电导率大许多。
在反应溶液的浓度相当低的条件下,可近似地认为溶液的电导率与OH-离子的浓度成正比,所以可用测得的反应液的电导率来代替浓度变化。
5.本实验为什么要求NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合一半时就开始计时?反应液的起始浓度应该是多少?答:乙酸乙酯微溶于水,刚开始反应时乙酸乙酯和水分层,混合不均匀;随着水解的进行,生成的乙醇和乙酸乙酯及水能互溶,其次,故反应一半时开始计时能够提高测定的准确率;反应液的起始浓度应为0.0100 mol·dm-3。
双液系的气液平衡相图-物化实验报告
双液系的气液平衡相图2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图实验药品:环己烷(AR),无水乙醇(AR),不同浓度的环己烷-乙醇混合液(环己烷质量分数为10%、30%、69.5%、90%、96%)仪器型号:沸点仪,调压器,阿贝折射仪,超级恒温槽,数显温度计,滴管,移液管,洗耳球测试装置示意图:1.冷却水入口2.气相冷凝液贮存小泡3.温度计4.喷嘴5.电阻丝6.调压器图1 沸点仪示意图2.2 实验条件室温:19.1 ℃湿度:46%大气压:995.7 hPa (已校正)2.3 实验操作步骤及方法要点(1)工作曲线的配置及折射率的测定1)按顺序排列好已经干燥的5个具塞锥形瓶,分别具塞称重并及记录。
2)分别加入1ml、2ml、3ml、4ml、5ml环己烷,称重。
3)再分别加入5ml、4ml、3ml、2ml、1ml无水乙醇,称重并摇匀。
4)用阿贝折射仪分别测定上述溶液、无水乙醇和环己烷的折射率。
5)绘制工作曲线(2)检查待测样品浓度通电加热之前检查沸点仪内的溶液的折射率是否合适,如果不符合要求,需要添加乙醇或环己烷进行调整。
(3)测定各溶液达到汽液平衡时的气相和液相组成打开冷却水,接通电源,慢慢调节调压器电压进行加热,直到溶液沸腾或者出现小气泡,再将电压调到33V。
待温度恒定后,记下该温度值,关电压,停止加热,同时用长滴管从冷凝管上口在小泡中取气相冷凝液,迅速测定折射率,液相溶液稍冷后,从温度计口取液相溶液测定折射率(沸腾过程已经使液相混合比较均匀了,类似“鼓泡法”;而且实际上也没有地方伸入滴管进行搅拌)。
如果沸点仪圆底烧瓶内液体快要蒸干了、电阻丝没有浸泡在液体中,就要及时补充溶液,否则体系内温度会急剧上升。
如果液面低于烧瓶侧面支管口,应及时补充液体,否则无法取液相溶液。
补充溶液时,要等到体系冷却下来。
3 结果与讨论3.1 原始实验数据表1 环己烷-乙醇混合液(标准液)的折射率序号空瓶质量/g瓶+乙醇质量/g瓶+混合液质量/g折射率129.932130.624634.4739 1.3701231.016832.487935.5774 1.3810331.169233.423335.6596 1.3926427.875530.927732.4152 1.4040528.387232.241132.9446 1.41696无水乙醇 1.36387纯环己烷 1.4284表2 环己烷-乙醇混合液(待测液)沸点及气相、液相的折射率序号环己烷质量分数温度/℃气相冷凝液折射率液相折射率1077.56 1.3638 1.3634210%75.63 1.3704 1.3654330%73.16 1.3825 1.3668469.50%64.42 1.3978 1.3817590%64.65 1.4072 1.4162696%67.26 1.4108 1.42417100%80.13 1.4278 1.4272 3.2计算的数据、结果(1)绘制折射率-组成工作曲线根据表1数据计算出各个标准溶液对应的环己烷质量分数,如表3。
环己烷——乙醇混合物分离回收的研究
环己烷——乙醇混合物分离回收的研究学生姓名:姜舒刘勇贺建教学院系:化学化工学院专业年级:化学08级1班指导老师:郭川梅完成日期2010年 4月16日目录一、实验背景 (3)二、实验方法 (3)三、实验主要仪器装置及试剂 (3)四、实验方法及步骤 (5)五、实验数据分析 (8)六、实验结论 (9)七、探讨和思考 (10)八、实验心得 (10)九、参考文献 (10)环己烷——乙醇混合物分离回收的研究一、实验背景在大学物理化学实验中,《二元液系相图》是一个重要的实验项目。
该项目使用无水乙醇和环己烷试剂,在玻璃蒸馏器中两种试剂配成不同组成的混合物,测定混合物的沸点和气液相组成,绘制成具有最低恒沸点的二元液系相图,因此,每组实验要产生近200ml的乙醇——环己烷废液,而且试剂费用较大。
过去实验中都将废液倒入下水道,既污染了环境,又浪费了资源。
因此,研究分离回收该废液的方法非常必要。
二、实验方法乙醇、环己烷沸点相近,而且能形成恒沸物(沸点64.90℃,乙醇30.5%,环己烷. 50%),因此,用蒸馏的方法不能将其完全分离。
文献检索表明,苯-乙醇实验废液已有回收方法。
而乙醇-环己烷废液的回收方法尚未见报道。
乙醇在结构上与水相似,它们都含有羟基。
彼此之间易行成氢键,能以任意比例混溶,而环己烷与水不互溶。
据此,以蒸馏水为萃取剂,将乙醇和环己烷分离,分馏醇水混合物,得到95%乙醇后,再制备无水乙醇。
环己烷经精馏提纯得到纯品。
三、实验主要仪器装置及试剂1、仪器电热恒温水浴锅;阿贝折射仪;分液漏斗;天平;蒸馏装置、分馏装置及回流装置各一套;烧杯若干以及移液管等化学实验常用玻璃仪器。
2、装置图分馏装置回流装置蒸馏装置3、试剂乙醇——环己烷废液(本校物理化学实验室);乙醇、环己烷均为市售分析纯试剂;去离子水;氧化钙干燥剂。
下表为环己烷和乙醇的常用物化性质:表一四、实验方法及步骤<一> 废液含量分析1、标准曲线的绘制用阿贝折光仪分别测定乙醇——环己烷混合溶液组成比为0%,20%,40%,60%,80%,100%的折光率。
完全互溶双液系统气 液平衡相图的绘制2误差分析
大学化学实验□实验报告(物理化学部分)(贵州大学化学与化工学院——大学化学教学与示范中心)班级专业:_________ 环境科学091姓名:__________ 岳凡耀学号:_________ 0908100121指导教师:_____________ 谭蕾实验成绩:_____________________________实验编号:十四实验项目名称:完全互溶双液系统气-液平衡相图的绘制报告人:岳凡耀同组人:赵安娜、赵芳、吴红、陈彦霖、孙腾实验时间:2011年4月28日一、实验目的:1.掌握阿贝折射仪的使用方法通过测定混合物的折射率确定其组成。
2.学习常压下完全互溶双液系统气-液平衡相图的测绘方法,加深对相律、恒沸点的理解。
二、实验原理:相图是描述相平衡系统温度、压力、组成之间关系的图形,可以通过实验测定相平衡系统的组成来绘制。
两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系统;若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系统。
当纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时,液体就会沸腾,此时气-液两相呈平衡,所对应的温度就是沸点。
双液系统的沸点不仅取决于压力,还与液体的组成有关。
表示定压下双液系统气-液两相平衡时温度与组成关系的图称为T-X B图或沸点-组成图。
恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T-X),根据体系对乌拉尔定律的偏差情况,可分为三类:(1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1 ( a ) 所示。
(2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 ( b)所示。
(3 )最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇-水体系,如图1 (c)所示。
图1完全互溶双液系统的气-液平衡相图在最高沸点和最低沸点处,气相线与液相线相交,对应于此点组成的溶液,达到气-液两相平衡时,气相与液相组成相同,沸腾的结果只使气相量增加、液相量减少,沸腾过程中温度保持不变,这时的温度叫恒沸点,相应的组成叫恒沸组成。
25℃不同组成环己烷-乙醇溶液和折光率表
25℃下不同组成环己烷-乙醇溶液的折光率表如下:1. 纯环己烷:nD = 1.4262. 纯乙醇:nD = 1.3613. 10环己烷-90乙醇溶液:nD = 1.3664. 20环己烷-80乙醇溶液:nD = 1.3725. 30环己烷-70乙醇溶液:nD = 1.3776. 40环己烷-60乙醇溶液:nD = 1.3827. 50环己烷-50乙醇溶液:nD = 1.3878. 60环己烷-40乙醇溶液:nD = 1.3929. 70环己烷-30乙醇溶液:nD = 1.39610. 80环己烷-20乙醇溶液:nD = 1.40111. 90环己烷-10乙醇溶液:nD = 1.40612. 95环己烷-5乙醇溶液:nD = 1.409从上述溶液折光率表可以看出,在25℃下,随着环己烷含量的增加,溶液的折光率逐渐增大。
这是因为环己烷的分子量大于乙醇,分子间的作用力较强,因此其折光率较高。
乙醇的分子量较小,分子间相互作用较弱,其折光率相对较低。
通过实验数据的比对,我们可以得出25℃下不同组成环己烷-乙醇溶液的折光率与其组成之间的定量关系。
这些数据对于理论研究和工程实践都具有一定的参考价值。
这些数据也为相关领域的科学研究提供了有效的支撑。
在实际应用中,人们可以根据所需的折光率,通过混合不同比例的环己烷和乙醇来制备满足特定要求的溶液,从而满足不同领域的需要,例如在化工、医药等行业中的应用。
在工程实践中,这些数据也为相关设备的设计和操作提供了理论依据。
25℃下不同组成环己烷-乙醇溶液的折光率表为我们提供了宝贵的实验数据,对于深入理解溶液的光学性质以及在工程实践中的应用具有重要意义。
这些数据的积累有助于不断推动相关领域的科学研究和工程技术的发展。
25℃下不同组成环己烷-乙醇溶液的折光率表所展示的数据是在特定温度条件下的实验结果,可以为我们提供有关溶液光学性质的重要参考。
这些数据对于了解和研究溶液的化学和物理特性具有重要意义。
[整理]实验四-环己烷乙醇双液系沸点相图
[整理]实验四环己烷乙醇双液系沸点相图(完整版)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载)实验四环己烷-乙醇双液系相图一.实验目的1.绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气----液平衡图,了解相图和相率的基本概念。
2.掌握测定双组分液系的沸点的方法,找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。
3.掌握用折光率确定二元液体组成的方法。
4.掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。
二.实验原理液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压和外压相等时的温度。
在一定外压下,纯液体的沸点有确定的值。
但对于完全互溶的双液系,沸点不仅与外压有关,而且还与双液系的组成有关。
常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系称为完全互溶双液系。
在恒定压力下,表示溶液沸点与组成关系的相图称为沸点—组成图,即为T-x相图。
完全互溶双液系的T-x图可分为三类:(1)理想双液系,溶液沸点介于两纯物质沸点之间如图(a);(2)各组分对拉乌尔定律发生正偏差,溶液具有最低恒沸点(图中最低点)如图(b);(3)各组分对拉乌尔定律发生负偏差,溶液具有最高恒沸点(图中最高点)如图(c);绘制双液系的T-x图时,需要同时测定气液平衡时溶液的沸点及气相组成、液相组成数据。
例如图(a)中,与沸点t1对应的气相组成是气相线上g1点对应的,液相组成是液相线上lgBx1点对应的。
实验测定整个浓度范围内不同组成溶液的气液相平衡组成和沸点后,即可绘出T-x图。
本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T-x图。
其方法是用Abbe折射仪测定不同组分的体系在沸点时气液两相的折光率。
在折光率-组成图(标准曲线)找出未知浓度溶液的折光率,就可从曲线上查出相对应的组成三.仪器试剂沸点仪1套;超级恒温水浴1台;阿贝折光仪1台;移液管2支;滴管2支环己烷(A.R.);无水乙醇(A.R.)沸点仪四.实验步骤1.沸点仪的安装(如右图所示);调节恒温槽温度20℃,通恒温水于折光仪中。
实验环己烷-乙醇双液系沸点相图
实验四环己烷-乙醇双液系相图一.实验目的1.绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气----液平衡图,了解相图和相率的基本概念。
2.掌握测定双组分液系的沸点的方法,找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。
3.掌握用折光率确定二元液体组成的方法。
4.掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。
二.实验原理液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压和外压相等时的温度。
在一定外压下,纯液体的沸点有确定的值。
但对于完全互溶的双液系,沸点不仅与外压有关,而且还与双液系的组成有关。
常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系称为完全互溶双液系。
在恒定压力下,表示溶液沸点与组成关系的相图称为沸点—组成图,即为T-x相图。
完全互溶双液系的T-x图可分为三类:(1)理想双液系,溶液沸点介于两纯物质沸点之间如图(a);(2)各组分对拉乌尔定律发生正偏差,溶液具有最低恒沸点(图中最低点)如图(b);(3)各组分对拉乌尔定律发生负偏差,溶液具有最高恒沸点(图中最高点)如图(c);绘制双液系的T-x图时,需要同时测定气液平衡时溶液的沸点及气相组成、液相组成数据。
例如图(a)中,与沸点t1对应的气相组成是气相线上g1点对应的,液相组成是液相线上lgBx1点对应的。
实验测定整个浓度范围内不同组成溶液的气液相平衡组成和沸点后,即可绘出T-x图。
本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T-x图。
其方法是用Abbe折射仪测定不同组分的体系在沸点时气液两相的折光率。
在折光率-组成图(标准曲线)找出未知浓度溶液的折光率,就可从曲线上查出相对应的组成三.仪器试剂沸点仪1套;超级恒温水浴1台;阿贝折光仪1台;移液管2支;滴管2支环己烷(A.R.);无水乙醇(A.R.)沸点仪四.实验步骤1.沸点仪的安装(如右图所示);调节恒温槽温度20℃,通恒温水于折光仪中。
打开折光仪,预热。
2.绘制标准曲线按下述比例配置不同体积分数的环己烷-乙醇溶液。
每种溶液的总体积为20mL。
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制。实验报告
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制一.实验目的1.测定常压下环己烷-乙醇二元系统的气液平衡数据,绘制沸点-组成相图。
2.掌握双组分沸点的测定方法,通过实验进一步理解分馏原理。
3.掌握阿贝折射仪的使用方法。
二.实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T-x),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类:(1)一在工作曲线上找出未知溶液的组成。
三.仪器与试剂沸点仪,阿贝折射仪,调压变压器,超级恒温水浴,温度测定仪,长短取样管。
环己烷物质的量分数x环己烷为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的环己烷-乙醇标准溶液,已知101.325kPa下,纯环己烷的沸点为80.1℃,乙醇的沸点为78.4℃。
25℃时,纯环己烷的折光率为1.4264,乙醇的折光率为1.3593。
四.实验步骤:1.环己烷-乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定调节恒温槽温度并使其稳定,阿贝折射仪上的温度稳定在某一定值,测量环己烷-乙醇标准溶液的折光率。
为了适应季节的变化,可选择若干温度测量,一般可选25℃、30℃、35℃三个温度。
2. 无水乙醇沸点的测定将干燥的沸点仪安装好。
从侧管加入约20mL无水乙醇于蒸馏瓶内,并使传感器(温度计)浸入液体内。
冷凝管接通冷凝水。
按恒流源操作使用说明,将稳流电源调至1.8-2.0A,使加热丝将液体加热至缓慢沸腾。
液体沸腾后,待测温温度计的读数稳定后应再维持3~5min以使体系达到平衡。
在这过程中,不时将小球中凝聚的液体倾入烧瓶。
记下温度计的读数,即为无水乙醇的沸点,同时记录大气压力。
3. 环己烷沸点的测定同2步操作,测定环己烷的沸点。
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1.作出环己烷-乙醇标准溶液的折光率-组成关系曲线。
2.根据工作曲线插值求出各待测溶液的气相和液相平衡组成,填入表中。以组成为横轴,沸 点为纵轴,绘出气相与液相的沸点-组成(T-x)平衡相图。
表1 环己烷-乙醇标准溶液的折光率
环己烷体积 :ml
乙醇 : ml
环己烷所占 组分(质量 百分比)
折射率
0 1 0 1.358
1
2
3
4
3
2
19.79 39.68 59.68 1.3731 1.3869 1.396
4 1 79.79 1.423
1 0 100 1.428
表2 环己烷-乙醇混和液测定数据
25ml环己烷加乙醇的 体积 ml
0
1
气相折射率
1.429 1.4176
气相中环己烷的组分 %
100
85.1
液相折射率
1.429 1.4224
液相中环己烷的组分 %
100
92.06
沸点℃
72.5
63.6
25ml乙醇加环己烷的 体积 ml
0
1
气相折射率
1.358 1.3654
气相中环己烷的组分 %
0
10.62
液相折射率
பைடு நூலகம்
1.358 1.3666
液相中环己烷的组分 %
0
12.28
沸点℃
72
71.7
4 1.4024 63.5 1.4039 65.62 61.5 5 1.3699 17.1 1.373 21.51 64.2
7 1.3886 43.72 1.3982 57.46 60.1 7 1.3768 26.92 1.3801 31.51 61.2