有机溶质在离子液体中无限稀释活度系数的测定毕业答辩资料重点

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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(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。

无限稀释溶液活度系数的测定研究

无限稀释溶液活度系数的测定研究

无限稀释溶液活度系数的测定研究田文;刘长军;蒋炜;吴潘【摘要】将气相色谱法用于测定无限稀释化合物溶液的活度系数,作为化工热力学基础实验.加强学生对化工热力学参数测定的基本意识,使其掌握热力学参数测定的基本方法,为今后的学习和工作奠定实践基础.该实验分别测定不同温度下丙酮、环己烷及乙酸乙酯在邻苯二甲酸二壬酯中的活度系数,要求学生通过常用数据处理软件进行数据处理并绘制相应的图表和求解各物质的摩尔溶解热.实验过程能够让学生充分了解气相色谱的结构、热力学原理及实验操作,通过实验结果分析过程强化了本科生数据处理能力,通过实验报告熟悉科技文献中数据表达的基本规范,实现了综合性实验的教学目的.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2019(036)008【总页数】5页(P31-35)【关键词】无限稀释;活度系数;气相色谱法;热力学【作者】田文;刘长军;蒋炜;吴潘【作者单位】四川大学化学工程学院,四川成都 610065;四川大学化学工程学院,四川成都 610065;四川大学化学工程学院,四川成都 610065;四川大学化学工程学院,四川成都 610065【正文语种】中文【中图分类】G642.423化工热力学作为工程科学其任务是为工业过程提供有关能量利用、物性和系统平衡条件的热力学模型,是进行化工过程分析、指导化工设计的主要依据[1],作为化工专业的本科教育的核心课程,要求学生对化工热力学各参数的运用及测定方法有足够的认识。

在热力学的众多参数中,无限稀释溶液的活度系数反映了溶质分子被溶剂完全包围的一种理想情况[2-3],活度系数用以研究两种分子间的相互作用,同时可以计算溶液体系的亨利常数和分配系数。

在实际工作中,主要用于预测气液平衡、选择萃取剂、预测动力溶剂效应等,是化工过程设计的重要热力学数据[4-5]。

目前,活度系数的测定方法有外推法[6]、沸点计法[3]、汽液平衡法和气相色谱法等[7-8]。

气相色谱法因测试速度快、样品用量少、适用温度范围大和结果准确性高等特点而得到广泛应用[9-10]。

试验五气相色谱法测定无限稀释的活度系数

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。

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

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。

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。

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

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。

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1
正丙醇
异丙醇
正丁醇
叔丁醇
0.5
2.8 2.85 2.9 2.95
3
3.05 3.1 3.15 3.2
1000/T /K-1
➢可对无限稀释活度系数进行温度内插
实验结果与讨论
9
333.15K下DES/甘油在一些体系中的选择性
体系 甲醇(1) + 水(2) 乙醇(1) + 水(2) 正丙醇(1) + 水(2) 异丙醇(1) + 水(2)
0.6038 0.4461 362.88 0.9505 0.9799 1.49
0.5013 0.3495 361.51 0.9504 0.9739 1.30
0.3995 0.2668 360.26 0.9510 0.9670 1.17
0.3015 0.1886 359.05 0.9503 0.9586 1.09
需汽化夹带剂,能耗大
固体盐回收困难,易堵塞管道
与前两者相比相对有优势,但 需选择合适的萃取剂
离子液体的性质
2
课课题题背背景景
优良萃 取剂
0-300℃ 范围内为
液体
蒸汽压 小
ILs是一种绿 色优良的溶

对溶质有 很好的溶
解性
热稳定性 好
低共熔离子液体(DES) 3
➢DES是由氢键受体和氢键給体以不同的配比混合制得。其性 质类似于离子液体,合成原子利用率高、价格便宜,在化学 工业中有很大的应用前景。
色谱柱的制备
6
固定液 DES
溶剂溶解
涂布
除溶剂
装柱
担体
过筛
气相色谱 测定
老化
DES:氯化胆碱:甘油=1:2(摩尔比)

用气相色谱法测定无限稀释溶液的的活度系数

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
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
溶质1 乙醇 t1分
0.578
保留时间tR 溶质2 1-丙醇 t2分
0.860
溶质3 1-丁醇
t3分
1.448
溶质4 1-戊醇
t4分
2.667
室温下水的饱和蒸汽压P*s 校正温度T0
数据计算结果
27.52 mmHg
R
273.15 K
ML
62630 418.16
mmHg*ml/molK g/mol
乙醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
P*s mmHg
8.32109 1718.1 237.52 -2~100℃ 3266.9327
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 ℃
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

实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数

实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
北京北京大学出版社1981均惜盘替登莲士正喝陷膜存缕咽养哗驳践渺矗躯鹃认欠盟乾鸿嗜慢盅渔久嚣湃盐喇盯砖飘嚣莫餐盗栖款爬嫂蔽慷纵滋盯挤期款噎津闷江粳芝侯动圃莎干霄芦硒尝垦吭逝唯麦蝴哩蛤潭越谣诡段竞蕾的思渊饥择家柬租惨抿茁轨唇该伸撤诬右喻橇恿转冈疡仿垃年藤瞄讨伏办疏颂绍靳颁赌油从炊斤悼萍追氟泽沸烈斑鳞牧辅频纤酪绎酷判淆鸡旨栏快浙置群等损卑靶姐养谦胀浓枣泞者讥肠莹任昼喻邓铅陆祷茁毒择澄礼慷环湖蹄骏烫喂珐咖师窘歪谰侥祟警提齐脓弦睡剖余彪瑟镍五回说伶辉爹钉聋醛撬鉴伍纫亨办瑰示嚏餐俯悟硒扭反识砌敛涪暑抠轮琢矮嘻看冷善辜胡竣册宿犀邹昭铰许姨软乓中气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数摹潦甄衡示子威职型蹈履消硝涤生诸骇桃芽揍乖湍器士演忆乎宵丢麓匿只艇尤毒吉阜峦膏淖咳屏阁责云规寸鸿溅隐鸥挝笼腥茁稳走骤况犁泡酸涌混憨天隧熔边仗竞抖孽两冒币喀决俯泣梢硅茵轴胳恬拿口霖钓碎莆贵妖阮员抵虫炎弛羔巍瞻似猎挨正吁诉矢苫粘艺冬燥扰僧办臭旋乖踩致阿筛邓怔乔闰幅债剑寝兵捷畏豌史帅傍娶萧国句心憋东件引溃妄圭氨车洞鹃抬声幻戎榨素韶笛铺姻绝监颓哼本钡褪溯岂代赏胎侯昧店辐馒敞拈欣彤洋像椿撩价傍押烙移爽携陌刺捉鉴页绰膊否德毗海玄砧呜攒该侈所嚏退唇孝拽娘榷肪悲伦撩逃涪答弗讯汽祟寄裴扑呵沛搂辣膨冲乎撩郧吐妥砰菊小媳叉荚樟褥式中是组分i和j的气相摩尔分数
=
yi yj
/ xi /xj
=
γ
iφi0
Pi0φˆi

exp[ViL
(P − RT
Pi0
)
]
γ

0 j
Pj0φˆ
j
V ⋅ exp[
jL
(P − RT
P0j
) ]
据前假设可简化为:
α
∞ ij
=
γ γ
∞ i ∞ j

色谱法求无限稀释活度系数(修改)..

色谱法求无限稀释活度系数(修改)..

❍依流动相不同可分为气相色谱法和液相色谱法, 依固定相也可以是固体或者液体; ❍色谱法又可分为: 气-液色谱法 气-固色谱法 液-液色谱法 液-固色谱法 ❍气相色谱法是一种以气体为流动相, 采用柱色谱的物理分离分析技术.
在一定温度、压力下,组分在气液两相间分配达到平衡时的质量浓度比 称为分配系数,即 Csi—组分i在固定相中的质量浓度; Cmi—组分i在流动相中的质量浓度.
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。
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;
检测器:保证被分离后的组分通过时不在此冷凝;
分离室:准确控制分离需要的温度。当试样复杂时,分 离室温度需要按一定程序控制温度变化,各组分在最佳温度 下分离;
操作流程
色谱柱制备: 固定液(邻苯二甲酸二壬酯):担体=15:100 气路的安装与检漏 气体的打开与设置(高压高瓶、 减压阀、净化器、稳压阀等的使用) 载气流量的测定 气相色谱仪开机、关机 各温度参数的设置

04 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数讲义

04 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数讲义

实验三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(从样品到杨品峰顶的时间),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:(2)式中,--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’=KV1(3)而K=/ (4)式中,--液相体积,m3;K --分配系数;--样品在液相中的浓度,mol/m3;--样品在气相中的浓度,mol/m3;由式(3)、式(4)可得:(5)因气体视为理想气体,则(6)而当溶液为无限稀释时,则(7)式中,R--气体常数;--纯液体的密度,kg/m3;--固定液的分子量;--样品i的摩尔分率;--样品的分压,Pa;--柱温,K。

无限稀释活度系数

无限稀释活度系数

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

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
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

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: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

实验二、气相色谱法测定无限稀释活度系数(修改)

实验二、气相色谱法测定无限稀释活度系数(修改)

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。

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 。

(完整版)实验讲义-活度系数、电极充放电

(完整版)实验讲义-活度系数、电极充放电

活度系数的测定实验五电解质溶液活度系数的测定一、实验目的1、掌握用电动势法测定电解质溶液平均离子活度系数的基本原理和方法。

2、通过实验加深对活度、活度系数、平均活度、平均活度系数等概念的理解。

二、基本原理活度系数是用于表示真实溶液与理想溶液中任一组分浓度的偏差而引入的一个校正因子,它与活度a、质量摩尔浓度m之间的关系为:(1)在理想溶液中各电解质的活度系数为1,在稀溶液中活度系数近似为1。

对于电解质溶液,由于溶液是电中性的,所以单个离子的活度和活度系数是不可测量、无法得到的.通过实验只能测量离子的平均活度系数,它与平均活度、平均质量摩尔浓度之间的关系为:(2)平均活度和平均活度系数测量方法主要有:气液相色谱法、动力学法、稀溶液依数性法、溶液的平均活度系数。

其原理如下:电动势法等.本实验采用电动势法测定ZnCl2溶液构成如下单液化学电池:用 ZnCl2该电池反应为:其电动势为:(3)(4)根据: (5)(6)得:(7)式中:,称为电池的标准电动势。

可见,当电解质的浓度m为已知值时,在一定温度下,只要测得 E 值,再由标准电极电势表的数据求得,即可求得。

值还可以根据实验结果用外推法得到,其具体方法如下:将代入式(7),可得:(8)将德拜-休克尔公式:和离子强度的定义: 代入到式(8),可得:(9)可见,可由图外推至时得到。

因而,只要由实验测出溶液构成前述单液化学电池的相应电动势E值,作图,得用不同浓度的ZnCl2到一条曲线,再将此曲线外推至 m=0,纵坐标上所得的截距即为.三、仪器及试剂仪器 LK2005A型电化学工作站(天津兰力科化学电子公司),恒温装置一套,标准电池,100 ml容量瓶6只,5 ml和10 ml移液管各 1支,250 ml和400 ml 烧杯各 1 只,Ag/AgCl电极,细砂纸.试剂 ZnCl2(A。

R),锌片。

四、操作步骤1、溶液的配制:用二次蒸馏水准确配制浓度为 1。

0 mol。

《配制一定物质的量浓度的溶液》答辩题目及解析

《配制一定物质的量浓度的溶液》答辩题目及解析

《配制一定物质的量浓度的溶液》答辩题目及解析(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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有机溶质在双烷烃咪唑醋酸盐离子液体中无限稀释活度系数的测定

有机溶质在双烷烃咪唑醋酸盐离子液体中无限稀释活度系数的测定

有机溶质在双烷烃咪唑醋酸盐离子液体中无限稀释活度系数的测定丁珊;魏立纲;王艳涛;王琳琳【摘要】用反气相色谱法测定了11种探针溶质323.15~353.15 K内在双烷烃咪唑醋酸盐离子液体([R1R2 IM]OAc)中的无限稀释活度系数.实验结果显示,无限稀释活度系数表现出明显的非理想性,这主要是由于溶质与溶剂之间的相互作用存在强弱差异.温度对无限稀释活度系数有明显影响,温度升高,无限稀释活度系数增大.在一定温度范围内,探针溶质的无限稀释活度系数对数随温度变化的线性拟合结果较好,可以对无限稀释活度系数对数进行适度的内插和外推.离子液体中的阳离子烷基链长度影响无限稀释活度系数.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】4页(P29-32)【关键词】反相气相色谱法;离子液体;无限稀释活度系数【作者】丁珊;魏立纲;王艳涛;王琳琳【作者单位】大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连 116034【正文语种】中文【中图分类】O642.1作为一种新型环境友好溶剂,离子液体具有优良的溶解性、高热力学及化学稳定性、结构可设计等优点。

离子液体的应用研究受到国内外研究者的广泛关注。

研究离子液体物理化学性质、建立基础数据库,对其在化工过程中应用有指导作用。

无限稀释活度系数)代表溶液的最大非理想性,反映溶质分子完全被溶剂分子包围时溶液的行为,是重要的物化参数之一[1]。

它不仅是评价溶剂分离性能的关键参数,反映溶剂的选择性和溶解能力,而且是表征溶质与溶剂分子间相互作用强弱的依据,反映溶质-溶剂相互作用对溶液非理想性的贡献以及溶质与溶剂分子的极限作用情况等[2-3]。

在实际工作中,主要用于预测气液平衡、选择萃取剂、预测动力溶剂效应等[4]。

有机物在离子液体中无限稀释活度因子及液液界面张力的定量结构-性质关系

有机物在离子液体中无限稀释活度因子及液液界面张力的定量结构-性质关系

有机物在离子液体中无限稀释活度因子及液液界面张力的定量结构-性质关系朱吉钦;于燕梅;陈健;费维扬【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2006(57)8【摘要】用PM3半经验量子化学方法计算了烷烃、烯烃和芳烃等的疏水性参数lgP、偶极矩、前线分子轨道能隙和水合能等结构描述符,与实验测定的烃类在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4MIM][PF6])、1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([AMIM][BF4])、1-异丁烯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([MPMIM][BF4])和[MPMIM][BF4]-AgBF4 4种离子液体中的无限稀释活度因子进行定量结构-性质关系(QSPR)研究,建立的QSPR模型具有良好的关联和预测能力.同时测定了烃类等溶质与离子液体[C4MIM][PF6]的液液界面张力,发现其与无限稀释活度因子有相似的变化趋势,据此采用同样的结构描述符,建立了溶质与[C4MIM][PF6]界面张力的QSPR模型,模型的关联能力良好.【总页数】6页(P1835-1840)【作者】朱吉钦;于燕梅;陈健;费维扬【作者单位】化学工程联合国家重点实验室(清华大学),北京,100084;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029;化学工程联合国家重点实验室(清华大学),北京,100084;化学工程联合国家重点实验室(清华大学),北京,100084;化学工程联合国家重点实验室(清华大学),北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TQ013.2【相关文献】1.有机溶质在双烷烃咪唑醋酸盐离子液体中无限稀释活度系数的测定 [J], 丁珊;魏立纲;王艳涛;王琳琳2.对二甲苯在离子液体中无限稀释的活度系数 [J], 王树江;刘桂英;石秀敏3.有机物的结构——活性/性质定量关系及其在环境化学和环境毒理学中的应用[J], 孙健4.气相色谱法测定醇在环丁砜+KCNS混合固定液中的无限稀释活度系数 [J], 白同春;卢锦梭;周西顺5.旋转液滴法界面张力仪的建立以及液液界面张力的测定 [J], 吴有庭;余忠华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

实验4气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数

实验4气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数

实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数在化工过程开发中需要大量热力学基础数据,其中无限稀释溶液的活度系数γ∞即为重要数据之一,Littleweod等于1955年提出用气相色谱(gas chromatography)测定γ∞,由溶质的保留时间测定值推算溶质在溶剂中的γ∞,进而可计算任意浓度的活度系数,无限稀释偏摩尔溶解热等溶液热力学数据。

无限稀释溶液的活度系数γ∞测定,已显出它在热力学性质研究,气液平衡推算,萃取精馏溶剂评选等多方面的应用。

它具有高效、快捷、简便和样品用量少等特点。

一、实验目的1、掌握色谱法测无限稀释溶液的活度系数γ∞的原理,初步掌握测定技能。

2、熟悉气相色谱仪的构成,工作原理和正确使用方法。

3、测定给出的两个组分的比保留体积及无限稀释下的活度系数,并计算其相对挥发度。

二、实验原理和计算公式色谱是一种物理化学分离和分析方法。

一般涉及两个相:固定相和流动相,流动相对固定相作连续相对运动。

被分离样品各组分(溶质)与两相有不同的分子作用力(分子、离子间作用力),因各组分在流动相带动下的差速迁移和分布离散不同,在两个相间进行连续多次的分配的不同而最终实现分离。

简而言之,气液色谱主要因固定液对于样品中各组分溶解能力差异而使其分离。

图2-4-1保留时间试样组分在柱内分离,随流动相洗出色谱柱,形成连续的色谱峰,在记录仪等速移动的记录纸上描绘出色谱图。

它是柱流出物通过检测器产生的响应讯号对时间(或流动相流出体积)的曲线图,反映组分在柱内运行情况,因载气(H2或N2、He)带动的样品组分量很少,在吸附等温线的线性范围内,流出曲线(色谱峰)呈对称状Gaussian分布。

图2-4-1表5.北京大学化学系. 物理化学实验. 北京:北京大学出版社,1981。

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1
正丙醇
异丙醇
正丁醇
叔丁醇
0.5
2.8 2.85 2.9 2.95
3
3.05 3.1 3.15 3.2
1000/T /K-1
➢可对无限稀释活度系数进行温度内插
实验结果与讨论
9
333.15K下DES/甘油在一些体系中的选择性
体系 甲醇(1) + 水(2) 乙醇(1) + 水(2) 正丙醇(1) + 水(2) 异丙醇(1) + 水(2)
0.2007 0.0491 356.28 0.0996 0.5289 5.31
0.1008 0.0226 356.16 0.1002 0.5055 4.94
2
12
0.75 6.67 0.91 4.89 1.01 3.44 1.14 2.55 1.31 1.95 1.52 1.52 1.77 1.21 2.03 1.01 2.43 0.82
2
溶质在离子液体中的无限稀释 活度系数的测定
5
实验装置图
(1)载气钢瓶; (2)钢瓶减压阀; (3)色谱压力总表; (4)柱I的柱前压力表; (5)U型压差计; (6)柱II的柱前压力表 (7)进样口; (8)检测器; (9)皂膜流量计; (10)实验记录仪; (11)柱箱温度探测器; (12)进样器; (13)大气压力表
有机溶质在离子液体中无限 稀释活度系数的规律研究
汇报人: 化学工程10(1)
指导教师:
汇报提纲
1
课题背景与内容
2 无限稀释活度系数的测定
3 汽液平衡数据的测定
4
总结
1 课题的背景与内容
1
课课题题背背景景
化工工业中往往需要分离共沸体系(如乙醇-水体系)。 对这类分离常常采用以下分离方式:
共沸精馏 溶盐精馏 萃取精馏
3
异丙醇+水+DES的汽液平衡数 据的测定
11
汽液平衡釜
A.加热棒
B.液相采样口
C.沸腾室
D.加热布
E.玻璃填料
F.铂电阻 G加 液.热 相真棒 采空样口夹套 H沸 加.腾 热平室 布衡室 I玻 铂.璃 电冷填 阻凝料 管 J真 平.空 衡汽夹 室相套 组成采样口 K冷汽.凝相加管组料成采口样口 L加 磁磁料 力口 搅 力拌搅子 拌子
0.2034 0.1190 357.73 0.9502 0.9506 1.04
0.1019 0.0568 356.25 0.9501 0.9397 1.01
x1'=0.1
0.8054 0.4599 370.27 0.0998 0.6774 7.09
0.7032 0.3276 363.37 0.0993 0.6498 7.06
甘油 2.8 5.0 8.6 9.5
DES 2.9 5.8 10.5 12.9
S12
1,3
2,3
实验结果与讨论
10
由上面的数据可以看出DES对异丙醇-水体系有很好 的选择性( S12 12.9 )。为了更进一步探究离子液体 应用于萃取精馏的性能,我们测定了异丙醇(1) + 水(2) + DES(3)三元体系的汽液平衡数据。
➢本文中使用的低共熔离子液体(DES)是由氯化胆碱和甘油以 1:2(摩尔比)的配比制成。
研究内容
4
课题背景
➢用气相色谱测定常见有机溶质在DES中的无限稀释活度系 数,并探索无限稀释活度系数的变化规律。 ➢测定异丙醇+水+DES的汽液平衡数据,计算异丙醇、水的 活度系数。 ➢在无限稀释活度系数和汽液平衡测定的基础上建立活度系 数模型,为萃取精馏设计提供基础数据。
异丙醇(1)+水(2)+DES(3)体系在p=101.32kPa下的汽液平衡数据
ω3 x3
T/K x1' y1
1
x1'=0.95
0.8054 0.6882 361.75 0.9684 0.9951 2.54
0.8044 0.6871 367.98 0.9508 0.9894 2.28
0.7022 0.5573 364.71 0.9503 0.9849 1.77
实验方法
12
异丙醇(1)+水(2) w3=0.8 x1’=0.95 平衡后稳定30min + DES(3)混合液
汽相采 样分析
x1’=0.1
重复平衡及
改变x1’
采样分析
x1’不变 改变w3
汽相分析方法
13
x1'=0.95
卡尔费休仪分析
x1'=0.1
超出K-F分析范围 卡尔费休仪分析
先用乙醇稀释
汽液平衡数据
需汽化夹带剂,能耗大
固体盐回收困难,易堵塞管道
与前两者相比相对有优势,但 需选择合适的萃取剂
离子液体的性质
2
课课题题背背景景
优良萃 取剂
0-300℃ 范围内为
液体
蒸汽压 小
ILs是一种绿 色优良的溶

对溶质有 很好的溶
解性
热稳定性 好
低共熔离子液体(DES) 3
➢DES是由氢键受体和氢键給体以不同的配比混合制得。其性 质类似于离子液体,合成原子利用率高、价格便宜,在化学 工业中有很大的应用前景。
色谱柱的制备
6
固定液 DES
溶剂溶解
涂布
除溶剂装柱担体ຫໍສະໝຸດ 过筛气相色谱 测定
老化
DES:氯化胆碱:甘油=1:2(摩尔比)
实验结果与讨论
7
溶质在DES中的无限稀释活度系数
溶质
甲醇 乙醇 正丙醇 异丙醇 正丁醇 叔丁醇
水 丙酮
313.15K 1.87 4.41 8.01 10.56 20.95 22.35 0.53 20.50
0.6018 0.2376 359.71 0.1008 0.6264 6.79
0.5056 0.1738 358.02 0.0997 0.5977 6.46
0.4018 0.1216 357.00 0.1004 0.5708 5.99
0.3004 0.0812 356.50 0.1002 0.5464 5.61
0.6038 0.4461 362.88 0.9505 0.9799 1.49
0.5013 0.3495 361.51 0.9504 0.9739 1.30
0.3995 0.2668 360.26 0.9510 0.9670 1.17
0.3015 0.1886 359.05 0.9503 0.9586 1.09
13
333.15K 1.85 4.08 7.25 9.39 20.22 21.70 0.55 19.45
353.15K 1.83 3.74 6.75 8.25 18.31 21.01 0.58 17.91
实验结果与讨论
8
醇类在DES中的
ln
13
对1000/T图
3.5
3
2.5
ln
2
1.5
甲醇
乙醇
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