双液系相图绘制剖析
双液系气—相图绘制实验报告
双液系气—液平衡相图绘制实验目的：①用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成，绘制双液系相图。
找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。
②掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法。
③了解阿贝折射计的构造原理，熟悉掌握阿贝折射计的使用方法。
实验原理：液体的沸点是液体饱和蒸气压和外压相等时的温度，在外压一定时，纯液体的沸点有一个确定值。
但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。
理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。
结构相似，性质相近的组分间可以形成近似的理想体系，这样可以形成简单的T-x(y)图。
大多数情况下，曲线将出现或正或负的偏差。
当这一偏差足够大时，在T-x(y)曲线上将出现极大点（负偏差）或极小点（正偏差）。
这种最高和最低沸点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。
考虑综合因素，实验选择具有最低恒沸点的乙醇—乙酸乙酯双液系。
根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时，在气液平衡两相区，体系的自由度为 1.当温度一定时，则气液两相的组成也随之而定。
当气液两相的相对量一定，则体系的温度也随之而定。
沸点测定仪就是根据这一原理设计的，它利用回流的方法保持气液两相相对量一定，测量体系温度不发生改变时，即两相平衡后，取两相的样品，用阿贝折射计测定气液平衡气相、液相的折射率，再通过预先测定的折射率—组成工作曲线来确定平衡时气相、液相的组成（即该温度下气液两相平衡成分的坐标点。
）改变体系总成分，再如上法找出另一对坐标点。
这样得若干对坐标点后，分别按气相点和液相点连成气相线和液相线，即得T-x平衡图。
仪器与试剂：沸点仪一套调压变压器一台阿贝折射计一台超级恒温槽1/10温度计（50~100℃）一支 1/10温度计（0~50℃）一支小烧杯 一个 小试管（5ml 带软木塞） （若干） 吸管 2支 红外线干燥箱（风筒） 一台 搽镜纸 乙酸乙酯（AR ）无水乙醇（AR ） 不同配比的乙醇—乙酸乙酯混合液 丙酮(C 、P) 重蒸水实验步骤：（1）、乙醇—乙酸乙酯溶液的折射率组成工作曲线的测绘①折射率—体积分数工作曲线。
《物理化学实验报告》双液系的气液平衡相图
双液系的气液平衡相图2011年9月5日实验，2011年9月12日提交报告助教：柳清1 引言相图（phase diagram）是用图形表示多相系统的物理化学状态随温度、压力、组分含量等的变化的图1。
对于多相平衡系统，相律（phase rule）是其热力学基础。
本实验研究的是环己烷－乙醇（C6H12－C2H5OH）双液系的气液平衡状态。
根据相律，f＋Φ = C＋2其中相数Φ为2，独立自由组分数C为1，则系统自由度数f为1。
如果固定外压p不变，条件自由度数f′为0。
因此，在外压p不变时，温度T和组分含量x唯一确定了双液系气液平衡系统的状态。
用气液平衡时的温度T和组分含量x分别作为纵横坐标，同时测定气相和液相的组成，可以绘制双液系的气液平衡T－x相图。
不同组成的双液系具有不同形式的气液平衡T－x相图。
理想液体混合物或者接近理想液体混合物的双液系，混合物的沸点介于两纯物质沸点之间，如图1(a)。
各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差时，混合溶液体系会具有最低恒沸点，如图1(b)。
反之，混合溶液体系会具有最高恒沸点，如图1(c)。
(a) (b) (c)图1 不同双液系的气液平衡T－x相图形式本实验选用具有最低恒沸点的环己烷－乙醇（C6H12－C2H5OH）双液系。
用沸点仪可以测定不同组成的双液系的恒压沸点T。
沸点仪是测定常量溶液沸点的工具。
沸腾时的溶液从喷嘴喷出，温度计测定的恰是该处蒸气和液相平衡的温度。
气相部分经过冷凝器冷凝后储存在小泡中，以备取样。
考虑到温度计的精度，需要对1/10℃温度计进行露茎校正。
由于温度计暴露于体系之外的部分所处温度与实测区域不同，二者膨胀系数略有差别。
为了补偿这部分损失，通过辅助温度计读出环境温度后，按下式校正：t = t0＋1.57×10－4×n×(t0－t s)式中t0为温度计读数，n为温度计露茎在体系外的刻度数目，t s为辅助温度计读数。
t 为校正后的温度。
双液系相图实验报告
双液系相图实验报告双液系相图实验报告一、引言相图是描述物质在不同温度和压力下的相态转变规律的图表。
双液系相图是指由两种液体组成的体系在不同条件下的相态变化关系。
本实验旨在通过观察双液系相图的实验结果，探究不同温度和组成对相态转变的影响。
二、实验方法1. 实验材料准备本实验使用的实验材料包括两种液体溶液A和溶液B，以及温度控制设备、试管和计时器等。
2. 实验步骤(1) 在试管中加入一定量的溶液A。
(2) 在另一个试管中加入一定量的溶液B。
(3) 将两个试管放入温度控制设备中，设定不同的温度。
(4) 观察两种液体在不同温度下的相态变化，记录实验结果。
(5) 重复以上步骤，改变溶液A和溶液B的组成，继续观察相态变化。
三、实验结果与讨论1. 温度对相态转变的影响在实验中，我们分别将溶液A和溶液B置于不同的温度下进行观察。
随着温度的升高，我们观察到了液体的相态变化。
在一定温度范围内，液体A和液体B 会发生混合，形成均匀的溶液。
而在高温下，两种液体会发生分层，形成两个不同的相。
2. 组成对相态转变的影响除了温度，溶液A和溶液B的组成也对相态转变有着重要影响。
当两种液体的组成不同时，相图会呈现出不同的形态。
我们通过改变溶液A和溶液B的比例，观察到了相图的变化。
在某些组成下，两种液体会形成共溶液，而在其他组成下则会形成两个不同的相。
3. 相图的应用相图在实际应用中有着广泛的用途。
例如，在药物制剂的研发中，相图可以帮助研究人员确定最佳的配方和工艺条件，以达到理想的药物稳定性和溶解性。
此外，相图还可以应用于材料科学领域，用于研究合金的相变规律和优化材料性能。
四、实验结论通过本实验的观察和分析，我们得出了以下结论：1. 温度是影响双液系相态转变的重要因素，随着温度的升高，液体的相态会发生变化。
2. 溶液A和溶液B的组成对相态转变也有重要影响，不同的组成会导致不同的相图形态。
3. 相图在药物制剂和材料科学等领域有着广泛的应用，可以帮助研究人员优化配方和改善材料性能。
双液系的气-液平衡相图的绘制实验报告
实验四 双液系的气-液平衡相图的绘制一、目的要求1.用沸点仪测定大气压下乙醇—环己烷或异丙醇-环己烷双液系气-液平衡时气相与液相组成及平衡温度，绘制温度—组成图，确定恒沸混合物的组成及恒沸点的温度。
2.了解物化实验中光学方法的基本原理，学会阿贝折光仪的使用。
3.进一步理解分馏原理。
二、实验原理两种在常温时为液态的物质混合起来而组成的二组分体系称为双液系。
两种液体若能按任意比例互相溶解，称为完全互溶的双液系；若只能在一定比例范围内互相溶解，则称部分互双液系。
双液系的气液平衡相图t x -图可分为三类。
如图4.1。
图 4.1 二元系统t x -图这些图的纵轴是温度(沸点)，横轴是代表液体B 的摩尔分数B x 。
在t x -图中有两条曲线：上面的曲线是气相线，表示在不同溶液的沸点时与溶液成平衡时的气相组成，下面的曲线表示液相线，代表平衡时液相的组成。
例如图4.1(a)中对应于温度t 1的气相点为y 1，液相点为1l ，这时的气相组成y 1点的横轴读数是g B x ，液相组成点1l 点的横轴读数为lB x 。
如果在恒压下将溶液蒸馏，当气液两相达平衡时，记下此时的沸点，并分别测定气相(馏出物)与液相(蒸馏液)的组成，就能绘出此t x -图。
y 1l 1t 1g Bx l Bx AB t/℃（a ）气液t/℃AB B x →（b ）t/ ℃气液ABB （c ）图4.1(b)上有个最低点，图4.1(c)上有个最高点，这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸混合物，在此点蒸馏所得气相与液相组成相同。
三、仪器和药品1.仪器玻璃沸点仪一套；阿贝折光仪一台；WLS 系列可调式恒流电源一台；SWJ 型精密数字温度计一台；SYC 超级恒温槽一台。
2.药品无水乙醇（AR ）或异丙醇（AR ）；环己烷（AR ）。
四、实验步骤（一）、步骤1.按图4.2连好沸点仪，数字贝克曼温度计,感温杆勿与电热丝相碰。
2.接通冷凝水，用超级恒温槽完成冷凝循环。
双液系气液相图的绘制实验报告
基础化学
（物理化学部分）
题目双液系气一液相图的绘制
班级
姓名
组号
仪器号
室温
216c
大气压
实验地点
实验楼C311
日
期
825.3MB
2008.11.9
一、实验目的
1、用沸点仪测定标准压力下环已烷-乙醇双液系的气液平衡数据，绘制系统的沸 点一组成图，确定系统的恒沸温度及恒沸混合物的组成。
2、了解用沸点仪测量液体沸点的方法，了解阿贝折光仪的测量原理和使用方法。
ห้องสมุดไป่ตู้二、实验原理
1、将两种完全互溶的挥发性液体组分A和组分B混合后，在一定的温度下， 平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因此，如果在定压下将液态混合物 蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的组成，就可得到平衡时气、液两 相的组成并绘制出沸点一组成图（即T—x图）。下图为完全互溶双液系的一种蒸
双液系的气-液平衡相图
双液系的⽓-液平衡相图双液系的⽓-液平衡相图⼀、实验⽬的1. 掌握采⽤阿贝折光率仪确定⼆元液体组成的⽅法；2. 掌握测定双组份液体的沸点及正常沸点的⽅法；3. 绘制在恒压下环⼰烷-⼄醇双液系的⽓-液平衡相图。
⼆、实验原理两种液态的物质混合⽽成的⼆组分体系称为双液系。
它可以分为完全互溶和部分互溶的双液系。
体系的沸点不仅与外压有关，⽽且与双液系的组成有关。
在恒压下做温度T对组成x的关系图即为T-x图。
由相律可知，对于双液系在恒压下⽓-液两相共存区域中，⾃由度为1。
当温度⼀定时，⽓-液两相的相对组成也就有了确定值。
根据杠杆原理，两相的相对量也确定了。
因此实验测定⼀系列不同组成的双液系溶液的⽓-液相平衡时的沸点及此时⽓相和液相的组成，即可得T-x图。
因此双液系⽓-液平衡相图实验主体上包括⼀系列混合体系的沸点测定和⽓-液相组成分析两个主要内容。
体系的沸点可⽤沸点仪测定的，其构造如图7.2所⽰。
采⽤电热丝直接加热溶液，以防⽌过热现象，同时该沸点仪⽤平衡蒸馏法分离⽓液两相，具有可便于取样分析及避免分馏等优点。
体系的⽓液相组成的分析是相图绘制的另⼀核⼼，可以根据待测体系的理化性质寻找多种合适的分析⽅法。
以完全互溶双液系环⼰烷-⼄醇体系为例。
由于环⼰烷和⼄醇两者的折光率相差较⼤，因此本实验可采⽤测定溶液折光率⽅法来确定两组分的组成，⽤阿贝折光仪测定两组分组成的折光率，可以测出折光率对组成的⼯作曲线，根据测得液体样品的折光率，从⼯作曲线上可查得两相的组成。
三、仪器与药品FDY双液系沸点测定仪，阿贝折光仪，超级恒温槽，长滴管，烧杯（50 ml，250 ml），具塞锥形瓶（10ml），刻度移液管（5ml）丙酮（AR级）；环⼰烷（AR级）；⼄醇（AR级）图7-1 FDY双液系沸点测定仪前⾯板⽰意图图7-1是沸点仪加热控制器的前⾯板⽰意图，各功能键的说明如下：1、电源开关2、加热电源调节——调节所需的加热电源。
3、温度显⽰窗⼝——显⽰所测温度值。
双液系气液平衡相图的绘制实验报告
双液系沸点-组成图测绘实验报告实验时间：2015年4月15日学号：1120132970 一、目的要求1．测定相应组成时的沸点并制作常压下环已烷—无水乙醇双液系的平衡相图。
2．从沸点组成图了解分馏原理。
3．了解沸点的测定技术，掌握两组分液体沸点的测定方法。
4．掌握折光率与组成的关系及阿贝折光仪的测量原理和使用方法。
二．实验原理1、由液态物质混合而成的二组分系统称为双液系统。
若两液体能以任意比例互溶，称其为完全互溶双液系，若两液体只能部分互溶，称其为部分互溶双液系。
一个完全互溶的二元体系，两个纯液体组分在所有组成范围内完全互溶。
在定压下，完全互溶的二元体系的沸点—组成图可分为三类，如图C7.1所示。
a.溶液的沸点介于两纯组分沸点之间，如苯一甲苯体系；b.溶液有最低恒沸点，如环己烷-乙醇体系；c.溶液有最高恒沸点，如丙酮—氯仿体系。
下面以a为例，简单说明绘制沸点-组成图的原理。
加热总组成为x1的溶液，体系的温度上升，达液相线上1点时溶液开始沸腾，组成为x2的气相开始生成，但气相量很少，趋于0，x1、x2二点代表达到平衡时液、气两相组成。
继续加热，气相量逐渐增多，沸点继续上升，气、液二相组成分别在气相线和液相线上变化，当达某温度（如2点）并维持温度不变时，则x3、x4为该温度下液、气两相组成，气相、液相的量之比按杠杆规则确定。
从相律f = c - p +2可知：当外压恒定时，在气、液两相共存区域自由度等于1；当温度一定时，则气、液两相的组成也就确定，总组成一定，由杠杆规则可知两相的量之比也已确定。
因此，在一定的实验装置中，全回流的加热溶液，在总组成、总量不变时，当气相的量与液相的量之比也不变时（达气-液平衡），则体系的温度也就恒定。
分别取出气、液两相的样品，分析其组成，得到该温度下气、液两相平衡时各相的组成。
改变溶液总组成，得到另一温度下气、液两相平衡时各相的组成。
测得溶液若干总组成下的气液平衡温度及气、液相组成，分别将气相点用线连接即为气相线，将液相点用线连接即为液相线，得到沸点-组成图。
双液系的气液平衡相图实验报告
双液系的气液平衡相图实验报告一、实验目的1、绘制在常压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、掌握阿贝折射仪的使用方法，测定液体和蒸气的组成。
3、学会通过实验数据处理和分析，确定双液系的最低恒沸点和恒沸组成。
二、实验原理1、双液系的气液平衡双液系是指两种液体能以任意比例相互溶解所组成的体系。
在一定温度下，气液两相达到平衡时，气相组成和液相组成之间存在一定的关系。
2、相律相律表达式为：F ＝ C P ＋ 2，其中 F 为自由度，C 为组分数，P 为相数。
对于双液系，在压力固定的情况下，自由度 F ＝ 2 P。
3、沸点测定通过沸点仪测定双液系的沸点。
当液体混合物沸腾时，其气相和液相的组成不同。
使用阿贝折射仪测定液相和气相的折射率，然后通过折射率组成工作曲线确定其组成。
三、实验仪器与试剂1、仪器沸点仪、阿贝折射仪、超级恒温槽、调压变压器、温度计（50 100℃，分度值 01℃）、移液管（2ml、5ml）、滴管。
2、试剂环己烷（分析纯）、无水乙醇（分析纯）。
四、实验步骤1、安装仪器将沸点仪洗净、烘干，安装好温度计、加热丝和冷凝管。
2、配制溶液用移液管分别吸取一定体积的环己烷和乙醇，配制不同组成的环己烷乙醇混合液，体积比分别为 0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:0。
3、测定沸点将配制好的混合液加入沸点仪中，加热至液体沸腾。
待温度稳定后，读取沸点温度。
分别从气相冷凝液取样口和液相取样口吸取样品，用阿贝折射仪测定其折射率。
5、重复实验改变混合液的组成，重复上述步骤，测定不同组成下的沸点和折射率。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜混合液体积比（环己烷:乙醇）｜沸点（℃）｜气相折射率｜液相折射率｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 0:10 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 1:9 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2:8 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3:7 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 4:6 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 5:5 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 6:4 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 7:3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 8:2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 9:1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 10:0 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、折射率组成工作曲线的绘制以已知纯环己烷和纯乙醇的折射率为端点，将实验测定的不同组成下的折射率与组成数据标绘在坐标纸上，绘制折射率组成工作曲线。
双液系相图的绘制
三、仪器与试剂
• 沸点仪
（一套）；
• 调压变压器
(一台)；
• 阿贝折光仪
（一台）；
• 超级恒温槽
（一套）；
• 1/10温度计（50—100℃） （一支）；
ห้องสมุดไป่ตู้
• 1/10温度计（0—50℃） （一支）；
• 小烧杯
（一个）；
• 小试管（5mL带软木塞） （若干）；
• 吸管
（2支）；
• 红外线干燥箱
（1台）；
• 擦镜纸
• 乙酸乙酯（AR）；
• 无水乙醇（AR）；
• 不同比例的乙醇—乙酸乙酯混合液；
• 丙酮（C.P）；
• 无水酒精（AR）
• 重蒸水
四、实验步骤
• 1.乙醇-乙酸乙酯溶液的折光率组成工作 曲线的测绘
双液系相图的绘制
一、 实验目的
• 1．用回流冷凝法测定沸点时气相与液相 的组成，绘制双液系相图。并找出恒沸 点混合物的组成 及恒沸点的温度。
• 2. 掌握测定双组分液体的沸点及正常沸 点的测定方法.
• 3．了解阿贝折光仪的构造原理，熟悉 掌握阿贝折光仪的使用方法。
二、实验原理
• 1.液体的沸点 • 2.双液系的沸点；双液系的沸点不仅于外
1）折光率-体积百分组成工作曲线 2）折光率- 摩尔百分数工作曲线
四、实验步骤
• 2. 沸点仪的安装
图1.沸点仪装置图
四、实验步骤
• 3.样品的测定 • 1）溶液的配制 • 2）沸点的测定 • 3）取样 • 4）折光率的测定 • 5）平衡气相和液相组成的测定
实验五 双液系气液平衡相图
实验五双液系气液平衡相图一、实验目的1. 绘制在p0下环已烷—异丙醇双液系的气液平衡相图，了解相图和相律的基本概念；2. 掌握回流冷凝法测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法；3. 了解阿贝折光仪的构造原理，熟悉掌握用折光率确定二元液体组成的方法。
二、实验原理1、气—液相图图根据相律f=C-Φ+2，对于一个气—液共存的二组分体系，其自由度f=2，若再确定一个变量，整个体系的存在状态就可以用二维图形来描述。
通常测定一系列不同配比溶液的沸点及气液两相的组成，就可绘制气—液相图。
压力不同时，双液系的相图将略有差异。
本实验要求将外压校正到101325kPa。
完全互溶双液系恒定压力下的沸点－组成图可以分成三类：⑴溶液沸点介于两纯组分沸点之间(图5.1)；⑵溶液存在最低沸点(图5.2)；⑶溶液存在最高沸点(图5.3)。
t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数g g gl l lA x B→B A x B→ B A x B→ B图5.1 图5.2 图5.3 图5.2、图5.3有时被称为具有恒沸点的双液系。
和图5.1根本的区别在于，系统处于恒沸点时气、液两相的组成相同。
因而不能象第一类那样通过反复蒸馏而使两种组分完全分离。
如果进行简单的反复蒸馏只能得到某一纯组分和组成为恒沸点相应组成的混合物。
如果要获得两纯组分需要采用其它的方法。
系统的最高或最低恒沸点即为恒沸温度，恒沸温度对应的组成为恒沸组成。
异丙醇－环己烷双液系属于具有最低恒沸点一类的系统。
2、沸点测定仪本实验所用沸点仪如图5.4所示的。
本实验是利用回流及分析的方法来绘制相图。
取不同组成的溶液在沸点仪中回流，测定其沸点及气、液相组成沸点图5.4沸点仪精密温度计；2.磨口塞；3.电加热丝；4.冷凝管；5.气相凝聚液。
数据可直接由温度计获得，气、液相组成可通过测定其折光率，然后由组成－折光率曲线中最后确定。
三、仪器试剂沸点仪1套；恒温槽1台；阿贝折射仪1台；移液管(1mL)2支；量筒3只；小试管9支；异丙醇（分析纯）；环已烷（分析纯）。
双液系气液平衡相图的绘制
双液系气液平衡相图的绘制姓名: 陈万....化工....学号: ....... 指导教师: 栗印环一、实验目的1.测定在下环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图, 了解相图和相率的基本概念；2.掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法；3.掌握用折光率确定二元液体组成的方法。
二、实验原理1.气-液相图:液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界压力相等时的温度。
测定一系列不同配比溶液的沸点及气液两相的组成, 就可绘制气-液体系的相图。
2、组成分析:可用折光率-组成工作曲线来测得平衡体系的两相组成。
三、实验仪器及试剂沸点测定仪 1只水银温度计 1支调压变压器 1只超级恒温水浴 1台数字式Abbe折光仪（棱镜恒温） 1台玻璃漏斗（直径5cm） 1只长滴管 10支带玻璃磨口塞试管（5mL） 4个烧杯（50mL, 250mL）各1 个环己烷（分析纯）无水乙醇（分析纯）重蒸馏水四、实验室预先配制环己烷-乙醇系列溶液, 以环己烷摩尔分数计大约为、、、、、、和。
五、实验步骤1.标准曲线的绘制（实验室已提前绘制好）。
2.安装沸点仪根据图1所示, 将已洗净、干燥的沸点仪安装好。
检查带有温度计的软木塞是否塞紧。
电阻丝要靠近烧瓶底部的中心。
温度计水银球的位置应处在支管之下, 但至少要高于电热丝2cm。
.图.沸点仪的结构图1.温度计；2.加样口；3.电热丝；4.气相3.测定混合物的沸点1)借助玻璃漏斗由支管加入组成的混合液, 使液面达到温度计水银球的中部, 注意使电热丝达到温度计水银球的中部。
打开冷却水, 接通电源, 调节电压为10V左右, 慢慢加热, 使蒸汽在冷凝管中回流的高度不能超过1/2, 温度计读数达到稳定后再稳定3~5min 使体系达到平衡, 记下此时温度计的读数。
2)切断电源, 停止加热, 用冷水使沸点仪底部冷却, 用干燥的吸管分别吸取冷凝管和圆底烧瓶底部的冷凝液, 在数字式阿贝折光仪上分别测定两者的折光率, 并由标准曲线读出对应的组成, 此数值可认为分别是气相和液相的组成, 测定完后将溶液倒入指定的储液瓶里。
双液体系气—液平衡相图的绘制及思考题
双液体系气—液平衡相图的绘制一、实验目的1. 绘制环己烷—异丙醇双液体系的沸点组成图，确定其恒沸组成和恒沸温度。
2. 掌握回流冷凝管法测定溶液沸点的方法。
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 (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 (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 (c)）所示。
上图为二组分真实液态混合物气—液平衡相图（T-x 图）t At AtAt Bt B t Bt / o Ct / o t / o x Bx Bx BABAABB(a)(b)(c)x 'x '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－异丙醇为体系，该体系属于上述第三种类型，在沸点仪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。
三、仪器与试剂1、仪器：沸点仪1台；调压变压器1台；阿贝折射仪1台；温度计(0-100℃) 1支；长滴管1个；短滴管2支；2、试剂：环己烷(分析纯)；异丙醇(分析纯)异丙醇—环己烷标准溶液(异丙醇分别为0.20，0.40，0.50，0.60，0.80，0.90)四、主要实验步骤1. 测定环己烷、异丙醇及标准溶液的折射率调节阿贝折射仪，用一支干燥的短滴管吸取环己烷数滴，注入折射仪的加液孔内，测定其折射率n，读数两次，取其平均值。
双液系气—液平衡相图的绘制.
双液系气—液平衡相图的绘制实验目的1．掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法；2．绘制常压下环己烷—乙醇双液系的T—X图，找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点；3．掌握阿贝折射仪的使用方法。
实验原理在常温下，任意两种液体混合而成的体系称为双液系。
若两液体能按任意比例互溶，则称完全互溶双液体系。
液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界大气压相等时的温度，在一定的外压下，纯液体的沸点是恒定的。
而双液体系的沸点不仅与外压有关，还与双液体系的组成有关。
图（a）是一种最简单的完全互溶双液体系的T—X图。
图中纵轴是温度（沸点）T，横轴是液体B的摩尔分数（或质量百分组成），上面一条是气相线，下面一条是液相线，对应于同一沸点温度的两曲线上的两个点，就是互相成平衡的气相点和液相点，其相应的组成可从横轴上获得，因此如果在恒压下将溶液蒸馏，测定气相馏出液和液相蒸馏液的组成就能绘出T—X图。
如果液体与拉乌尔定律的偏差不大，溶液沸点介于两种纯液体沸点之间，如图(a)所示。
溶液与拉乌尔定律有较大的负偏差，溶液存在最高沸点，如图（b）所示。
溶液与拉乌尔定律有较大的正偏差，溶液存在最低沸点，如图（c）所示。
t / otBt / oCtBtA tB B (b) tA A tA xB(a)BAxt / oBAB(c)x'B最高或最低时的气液两相组成相同，这些点称为恒沸点，相应的溶液称为恒沸点混合物。
恒沸点混合物蒸馏时，所得到的气液两相组成相同，靠蒸馏法无法改变其组成。
本实验环己烷—乙醇为体系，属于上述第三类型。
用回流冷凝法测定环己烷—乙醇体系的沸点—组成图，其方法是用阿贝折射仪测定不同组成的体系，在沸点温度时气液相的折射率，再从折射率—组成工作曲线上查得相应的组成，然后绘制沸点—组成图。
沸点仪如右图所示。
实验仪器与试剂沸点仪、阿贝折射仪、调压变压器、温度计、烧杯、量筒、长、短毛细滴管环己烷、乙醇实验步骤1. 在沸点仪中加入30ml乙醇，加热使之沸腾，回流并观察温度计的变化，待温度稳定1~2分钟，分别记下沸点仪中温度计的沸点仪温度观和环境温度环。
双液系气-液相图绘制
双液系的气-液平衡相图一、实验目的1、绘制在常压下环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图，能用相律分析相图；2、掌握测定双组分液体沸点的方法,通过实验进一步理解分馏原理；3、掌握用折光率确定二元液体组成的方法，学会阿贝折光仪的使用。
二、实验原理两种液态物质混合而成的二组分系统称为双液系。
若两液体能按任意比例相互溶解，则称完全互溶双液体系；若只能部分互溶，则称部分互溶双液系。
液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界大气压相等时的温度。
在一定外压下，纯液体有确定的沸点。
而双液系的沸点不仅与外压有关，还与其组成有关。
根据相律，对于指定双液系，定压下气、液两相平衡共存的区域中，自由度为1，当温度一定时，平衡共存的气、液两相组成确定。
根据杠杆原理，两相的相对量也为定值。
所以实验测定一系列不同组成的双液系溶液的气、液组成和沸点，就可以绘出温度-组成（T-x）图。
BB B B(a)(b)(c)图中（a）是一种最简单的完全互溶双液系的T-x图，如果液体与拉乌尔定律的偏差不大，在T-x图上溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间。
图（a）中上面是一条气相线，下面是一条液相线，对应于同一沸点温度二曲线上的两个点，就是互相平衡的气相点和液相点，其相应的组成可以从横轴上获得。
实际溶液由于二组分的相互影响，与拉乌尔定律存在较大偏差，在T-x图上会有最高点或最低点出现，如图（b）和（c）。
这些点称为恒沸点，相应溶液称为恒沸点混合物，蒸馏所得的气相与液相组成相同，靠蒸馏无法改变其组成。
本实验用回流冷凝法，以沸点测定仪测定环己烷-乙醇二元体系的T-x图。
方法是，用阿贝折光仪测定一系列标准混合溶液的组成，作折射率-组成图；在待测液沸点温度时测定气、液相的折射率，再从折射率-组成工作曲线上查得相应组成，然后绘制T-x图。
沸点测定仪是一只带回流冷凝管的长颈圆底烧瓶。
电流经变压器和粗导线通过浸于溶液中的电热丝加热被测液，当其沸腾后，气相在支管被冷凝后回流。
双液系相图 实验报告
双液系相图实验报告双液系相图实验报告引言：相图是研究物质相互作用和相变规律的重要工具。
在化学领域，相图可以帮助我们了解不同物质在不同条件下的相互溶解性和相变行为。
本实验旨在通过研究双液系相图，探究两种液体在不同温度和组成下的相互溶解性和相变规律。
实验过程：首先，我们准备了两种液体A和B，分别为无色液体。
然后，我们按照一定的比例混合了两种液体，并将混合液体放入恒温槽中。
在恒温槽中，我们逐渐提高温度，并观察混合液体的相变行为。
我们记录了每个温度下混合液体的状态，并绘制了相图。
实验结果：通过实验，我们得到了双液系相图。
相图的横轴表示液体A的组成，纵轴表示温度。
在相图中，我们观察到了以下几个重要的区域。
1. 双液体区域：在相图的中心，我们观察到了一个双液体区域。
在这个区域内，液体A和液体B可以完全溶解，形成单一的液体相。
这表明两种液体在任何比例下都可以相互溶解。
2. 沉淀区域：在双液体区域的两侧，我们观察到了沉淀区域。
在这个区域内，液体A和液体B的相互溶解性下降，形成了沉淀物。
随着温度的升高或液体A的浓度增加，沉淀物的量逐渐增加。
3. 共沸区域：在相图的边缘，我们观察到了一个共沸区域。
在这个区域内，液体A和液体B 的组成比例对应着一个特定的沸点。
当液体A和液体B按照这个比例混合时，混合液体会在特定温度下同时沸腾。
讨论：通过对双液系相图的研究，我们可以得出一些结论和讨论。
首先，双液体区域的存在表明两种液体具有较好的相容性。
无论液体A和液体B的比例如何，它们都可以相互溶解。
这对于一些工业应用来说十分重要，例如化学反应中的溶剂选择和药物的配制等。
其次，沉淀区域的存在表明液体A和液体B的相互溶解性是有限的。
随着温度的升高或液体A的浓度增加，溶解度降低，导致沉淀物的生成。
这对于一些分离和提纯的过程有着重要的指导意义。
最后，共沸区域的存在表明液体A和液体B在特定比例下具有相同的沸点。
这可以用于分离和提纯的技术，例如蒸馏。
环己烷-异丙醇双液系相图的绘制
阿贝折射仪的使用
1.阿贝折射仪的构造原理
2.阿贝折射仪的使用方法
(1)仪器安装，用二次蒸馏水校正标尺刻度
(2)加样:顺单一方向轻擦镜面 (不可来回擦)，
合上棱镜
(3)旋转棱镜，使目镜中看到半暗半明现象；旋 转补偿棱镜使彩色消失；转动棱镜使明暗界面 恰好同目镜中的十字线交叉处重合 (4)读数 折射率可至小数点后第四位
实验原理
两种液态物质混合而成的二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。两个组分若能按任意比例互相融 解，称为完全互溶双液系。 液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界压力相等时的温度。 在一定的外压下，纯液体的沸点有其确定值。但双液系 的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量 有关。根据定律， 自由度＝组分数－相数＋2 因此，一个以气-液共存的二组分体系，其自由度为2。 只要任意再确定一个变量，整个体系的存在状态就可以 用二维图形来描述。例如，在一定温度下，可以画出体 系的压力p和组分x的关系图。这就是p-x相图。在一定 压力下，可以画出体系的温度t和组分x的关系图。这就 是T-x相图。在T-x相图上，还有温度、液相组成和气相 组成三个变量，但只有一个自由度。
1
3、利用组成一折 射率关系曲线所 确定的气、液相 组成，以及各组 成下的沸点数据 绘制沸点一组成 图，确定该体系 的恒沸温度与恒 沸组成。
实验注意事项
电阻丝不能露出液面，一定要浸没于溶液中，以免通 电红热后引起有机溶剂燃烧。 电阻丝两端电压不能过大，过大会引起有机溶剂燃烧 或烧断电阻丝。 测量过程中一定要达到气液平衡状态，即体系的温度 保持稳定，才能测定其沸点及气相冷凝液和液相的折 射率。 测定其气相冷凝液和液相的折射率时要保持温度一致。 使用阿贝折射仪时，棱镜上不能接触硬物，擦拭棱镜 时需用擦镜纸等柔软的纸。
双液系的气—液相图的绘制
双液系的气—液相图的绘制一、实验目的1、采用回流冷凝法测定不同浓度的乙醇—乙酸乙酯体系的沸点和气液两相平衡成分；2、掌握阿贝折射仪（折光仪）的使用方法。
二、实验原理在常温下，两液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系，在恒定压力下表示溶液沸点与组成关系的相图称之为沸点—组成图。
完全互溶双液系恒定压力下的沸点—组成图可分为三类：图1 图2 图3 （1）溶液沸点介于两纯组分沸点之间（图1）；（2）溶液存在最高沸点（图2）；（3）溶液存在最低沸点（图3）。
对于（2），（3）类溶液有时称为具有恒沸点双液系。
它们在最低或者最高沸点时的气相和液相组成相同，因而不能像（1）类溶液那样通过反复蒸馏而使双液系的二组分完全分离。
本实验选择具有最低恒沸点的乙醇—乙酸乙酯双液系。
采用回流及分析的方法，测定不同组成溶液的沸点及气液组成，沸点数据可直接获得，气液组成则利用组成与折光率之间的关系，应用阿贝折射仪间接测得。
实验用过的沸点仪如图4所示，是一直带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶，冷凝管底部有一球形小室D，用以收集冷凝下来的气相样品，液相样品则通过烧瓶上的支管抽取。
注意：在取样及加样测定时，动作要迅速，防止药品的挥发及吸水。
三、实验步骤1、安装沸点仪将干燥的沸点仪如图4安装好，检查带有温度计的木塞是否塞进。
（注：图4与实际实验仪器有出入，实际为三颈圆底烧瓶，冷凝管可取下。
）2、测定混合液沸点用移液管分别量取4毫升的乙酸乙酯，16毫升的乙醇，加入烧瓶，其液面在水银球的中部，用胶头滴管自支管L吸取一定量蒸馏之前的混合溶液，测定其折光率，将液体加热，加热一段时间溶液还未沸腾，发现未打开冷凝水，打开冷凝水，一段时间后，溶液沸腾，温度计温度仍在改变，待温度稳定后（球形小室已有一定量液体），记录温度计度数。
3、取样关闭冷凝水，取下冷凝管，用胶头滴管自支管L吸取瓶内溶液，测定其折光率；取下冷凝管，将球形小室D中馏分从最近的出口倒出，测定其折光率。
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（1）取25mL异丙醇置于沸点测定 仪之蒸馏瓶内。按图连接好线路， 打开回流冷却水，通电并调节变压 器使液体加热至沸腾，回流并观察 温度计的变化，待温度恒定记下沸 腾温度。然后将调压变压器调至零 处。停止加热，充分冷却后，用吸 液管分别从冷凝管上端的分馏液取 样口及加液口取样，用阿贝折射计 分别测定气相冷凝液和液相的折射 率。按上述操作步骤分别测定加人 环已烷为2mL、3mL、4mL、5mL、 10mL时各液体的沸点及气相冷凝液 和液相折射率。
四、操作步骤
1．已知浓度溶液折射率的测定
取异丙醇和环己烷以及环己烷 质 量 分 数 分 别 20% 、 40% 、 60% 、 80% 四 种 组 成 的 溶 液 在 250C 下 ， 逐 次 用 阿 贝 折 射 计 测 定其折射率。绘制组成一折射 率的关系曲线。
2．溶液沸点及气、液相组成的测定
4.使用阿贝折射仪时，棱镜上不能接触硬物，擦 拭棱镜时需用擦镜纸等柔软的纸。
阿贝折射仪的使用
1.阿贝折射仪的构造原理
2.阿贝折射仪的使用方法
(1)仪器安装：
(2)加样:顺单一方向轻擦镜面 (不可来回擦)
(3)调光明暗的界面恰好同十字线交叉处重合
(4)读数 折射率
0~95% 糖溶液的百分数
为了绘制沸点一组成图，可采取不同的方 法。比如取该体系不同组成的溶液，用化学分 析方法分析沸腾时该组成的气、液组成，从而 绘制出完整的相图。在本实验中的折射率的测 定，就是一种间接获取组成的办法。它具有简 捷、准确的特点。
本实验就是利用回流及分析的方法来绘制相图。 取不同组成的溶液在沸点仪中回流，测定其沸点 及气、液相组成。沸点数据可直接由温度计获得； 气、液相组成可通过测其折射率，然后由组成一 折射率曲线中最后确定。
成一折射率关系曲线 1.41
（工作曲线） 1.4
1.39
2、沸点值进行校正。
1.38 1.37
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
假定特鲁顿（Trouton）
规则适用于溶液井应用
克劳修斯一克拉贝龙方
程则有
3、利用组成一折 射率关系曲线所 确定的气、液相 组成，以及校正 后的各组成下的 沸点数据绘制沸 点一组成图，确 定该体系的恒沸 温度与恒沸组成。
一、目的
1．了解物理化学实验手段中常用的物理方法— —光学方法的基本原理。 2．绘制异丙醇一环己烷双液系的沸点一组成图， 确定其恒沸组成及恒沸温度。 3．进一步理解分馏原理。 4．掌握阿贝折射计的原理及使用方法。
二、基本原理
在常温下两种液态物质以任意比例相互溶 解所组成的体系，称之为完全互溶双液系。在 恒定压力下，表示溶液沸点与组成关系的图称 之为沸点一组成图，即所谓的相图。完全互溶 双液系恒定压力下的沸点一组成图可分为三类； a. 溶 液 沸 点 介 于 两 纯 组 分 沸 点 之 间 ； c. 溶 夜 存 在最低沸点；b.溶液存在最高沸点。
实验注意事项
1.电阻丝不能露出液面，一定要浸没于溶液中，以 免通电红热后引起有机溶剂燃烧。电阻丝两端电 压不能过大，过大会引起有机溶剂燃烧或烧断电 阻丝。
2.测量过程中一定要达到气液平衡状态，即体系的 温度保持稳定，才能测定其沸点及气相冷凝液和 液相的折射率。
3.在测定其气相冷凝液和液相的折射率时要保持 温度一致。
（2）将蒸馏瓶内的溶 液倒入回收瓶中，并 用环已烷清洗蒸馏瓶。 然后取25mL环己烧注 入蒸馏瓶内，按（1） 的操作步骤进行。以 后分别加入异丙醇 0.3mL、0.5mL、1.mL、 4mL、5mL，测定其 沸点及气相冷凝液和 波相折射率。
Hale Waihona Puke 、数据记录和处理 1.441、绘制25℃时的组 1.43 1.42