实验三元液液平衡数据的测定
三元液液平衡数据的测定
三元液液平衡数据的测定
三元液液平衡数据的测定是研究液体混合物中组分之间的可溶性和界面现象的一种方法。
这种数据通常用于制定化学工艺和优化过程条件。
测定三元液液平衡数据需要一种称为相平衡装置的设备。
这种装置包括一个釜和两个侧口以及温度控制和搅拌设备。
在这个釜中，液体混合物由三种组分组成，并分别以不同的配比混合。
然后，在特定的温度下搅拌并平衡，直到混合物中的三个组分达到平衡状态。
为了测定三元液液平衡数据，需要对相平衡装置进行以下操作：
1. 确定温度 - 确定测量三元液液平衡数据的温度。
通常，这个温度会在化学工艺或实验条件中给出。
然后，设备需要被预热到这个温度并保持稳定。
2. 开始混合 - 将三个液体组分放入装置中。
最好是先加入两个组分，然后在搅拌的同时将第三个组分缓慢添加。
3. 等待达到平衡 - 等待混合物达到平衡状态。
这可能需要几个小时或几天，具体取决于混合物的成分和温度。
4. 取相 - 等待平衡达成之后，通过两个侧口将混合物取出。
根据混合物的成分和当前温度选择取液体相（基础相）或升降级相（液滴）。
5. 检测组分 - 检测并记录所有组分的含量。
这通常是通过气相色谱法或高效液相色谱法来完成的。
6. 重复步骤 - 重新开始另一组混合物，并重复上述步骤。
在完成所有实验之后，三元液液平衡数据可视化为三个维度图。
这个图可以展示它们之间的交互作用和稳定区域。
这些数据可以用于开发和优化化学工艺和反应条件，以满足特定的工业需求。
实验四三元液液平衡数据的测定 (1)
实验四三元液-液平衡数据的测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
一、实验目的（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。
（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。
一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。
这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。
另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。
这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。
对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。
然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，图1 Hac-H2O-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。
三、预习与思考（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象?（2）何谓平衡联结线.有什么性质?（3）本实验通过怎样的操作达到液液平衡?（4）拟用浓度为0.1mol/L的NaOH定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计算式。
取样时应注意哪些事项，H2O及V Ac的组成如何得到?四、实验装置及流程（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。
三元液—液平衡测定
三元液—液平衡测定三元液-液平衡是化学和材料科学中的一个非常重要的研究领域。
它涉及多组分液体的相互作用，如物理，化学和生物学，从而提供了解决许多实际应用问题的手段。
三元液-液平衡研究可以用来优化化学反应，离子交换，溶液的提纯，萃取分离，纳米药物制备等多种应用，因此受到广泛关注。
本文旨在介绍三元液-液平衡测定的基本原理和方法。
1. 基本概念三元液-液平衡是指由三种以上组分液体构成的相平衡。
在三元液-液平衡中，各组分之间的相互作用导致了不同组分在液相中的分配，因此，平衡状态下，存在相互溶解的组分，而其它组分则分布在不同相中。
2. 原理三元液-液平衡测定原理基于分配定律，即当一个物质同时存在于两个不相溶的液体中时，物质会在两个液体中达到一定的平衡状态。
在三元液-液平衡中，各组分分别分布在三个相中。
以A，B，C三个组分为例，A分别分布在液体1、液体2和液体3中，B在液体1、液体2中，C在液体2、液体3中。
在三元液-液平衡中，各组分亦会在不同液相中分配，达到稳定状态。
3. 实验装置和流程三元液-液平衡实验装置一般包括三个分液漏斗、磁力搅拌器、恒温槽和收集瓶等。
分液漏斗通过滴定开口连接，形成一个三角形平衡体系。
在实验中，需要控制温度和搅拌强度，以保证实验结果的准确性。
在实验开始之前，需要准备好实验物质。
首先，将液体1加入到一个分液漏斗中，然后加入大量的液体2，以便两者充分混合。
加入液体2后，将溶质A加入其中一侧的分液漏斗中。
待达到平衡后，取出液体2中的一小部分作为样品，进行分析。
同样的方法，将液体1和液体2中的溶质B和C分别加入到组分2和组分3中，并取出样品进行分析。
通过实验测量得到各组分在三个液相中的分配系数，即K1 = CA1/CA2，K2 = CB2/CB1、K3 = CC3/CC2，其中，CA1、CB1和CC2分别表示溶质A、B和C在液体1中的浓度，CA2、CB2和CC2分别表示溶质A、B和C在液体2中的浓度。
三元液液平衡数据的测定
三元液液平衡数据的测定引言液液平衡数据是化工及环保行业中重要的参数。
本文将介绍三元液液平衡数据的测定方法。
三元液液平衡数据三元液液平衡数据是指在三组分体系中，三个相互溶解的液体之间平衡的数据。
三元液液平衡数据可以用来确定分离和萃取的操作条件。
三元液液平衡数据的测定方法包括静态法和动态法。
静态法静态法是一种简单的三元液液平衡数据测定方法。
其实验步骤如下：1.将已知质量的固体电解质溶解在水中，加入待测液体A，搅拌均匀。
2.将待测液体B加入混合物中，搅拌10~30min后静置。
3.取上清液，用气相色谱对液相中组分浓度进行分析，得到平衡数据。
使用静态法测定三元液液平衡数据的优点是实验简单，操作方便，缺点是很难测定三个液体系统中所有可能的平衡点，只能测定有限的几个点。
动态法动态法是一种综合测定三元液液平衡数据的方法，通过不断地向一体系中加入两种液体，使体系达到平衡，然后对液相进行组分分析，确定平衡数据。
其实验步骤如下：1.将一个液体加入板式萃取器底部的液相中，上层液体为待测液体A。
2.连续加入待测液体B，加入速度控制在0.1~3.0ml/min之间，收集出口液A与出口液B，以气相色谱法对液相中组分进行分析，获得三元液液平衡数据。
动态法可以获得三元液液平衡数据内各相变的平衡点，但需要操作单位时间较多，且需要设备较为复杂。
三元液液平衡数据的测定方法包括静态法和动态法。
静态法测定简单，操作方便；动态法测定精度更高，可测定所有可能的平衡点。
正确选择三元液液平衡数据的测定方法，对提高化工及环保行业生产效率具有重要意义。
实验三元液液平衡数据的测定
实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的液-液平衡数据，此数据对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都具有重要的意义。
尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到，但这往往是在特定温度和压力下的数据。
随着科学的迅速发展，以及新产品，新工艺的开发，许多物系的平衡数据还未经前人测定过，这都需要通过实验测定以满足工程计算的需要。
准确的平衡数据还是对这些模型的可靠性进行检验的重要依据。
一、实验目的（1）?测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据?（2）?用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。
?（3）?通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
?二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。
一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。
这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。
?另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。
这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。
对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。
然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，??O-Vac的三元相图示意?分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组图1?Hac-H2分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。
三元物系液液相平衡测定(OK)
三元物系液液相平衡测定实验装置实验指导书三元物系液液相平衡测定液液萃取是化工过程中一种重要的分离方法，它在节能上的优越性尤其显著。
液液相平衡数据是萃取过程设计及操作的主要依据。
平衡数据的获得主要依赖于实验测定。
一、实验目的本实验采用所谓浊点—物性联环合法，测定25℃下，乙醇—环已烷—水三元物系的液液平衡双结点曲线（又称溶解度曲线）和平衡结线。
通过实验要求同学们了解测定方法，熟悉实验技能。
学会三角形相图的绘制，以及分配系数K、选择性系数β的计算。
使同学们掌握该实验所依据的基本原理。
二、实验原理1、溶解度测定的原理乙醇和环已烷。
乙醇和水均为互溶体系。
但水在环已烷中溶解度很小。
在定温下，向乙醇—环已烷溶液中加入水，当水达到一定数量时，原来均匀清晰的溶液开始分裂成水相和油相二相混合物，此时体系不再是均匀的了。
当物系发生相变时，液体由清变浊。
使体系变浊所需的加水量取决于乙醇和环已烷的起始浓度和给定温度。
利用体系在相变时的浑浊和清亮现象可以测定体系中各组分之间的互溶度。
一般，液体由清变浊肉眼易于分辨。
所以本实验采用先配制乙醇—环已烷溶液，然后加入第三组分水，直到溶液出现混浊，通过逐一称量各组分来确定平衡组成即溶解度。
2、平衡结线测定的原理由相律知，定温、定压下，三元液液平衡体系的自由度f=1。
这就是说在溶解度曲线上只要确定一个特性值就能确定三元物系的性质。
通过测定在平衡时上层（油相）、下层（水相）的折光指数，并在预先测制的浓度—折光指数关系曲线上查得相应组成，便获得平衡结线。
三、实验仪器及试料1、仪器液液平衡釜、电磁搅拌器、阿贝折光仪、恒温水槽、电光分析天平，A级温度传感器、医用注射器、量筒烧杯等。
2、试剂分析纯乙醇、分析纯环已烷及去离子水。
四、操作步骤1、打开恒温水槽的电源开关、加热开关。
2、注意观察平衡釜温度计的变化，使之稳定在25℃（可调节恒温水槽的温度表）。
3、将5~6毫升环已烷倒入三角烧瓶，在天平上称重（记下重量G2），然后将环已烷倒入平衡釜，再将三角烧瓶称重（记下重量G1）。
三组分液—液平衡数据测定
实验4 三组分体系液—液平衡数据测定一．实验目的1．熟悉用三角形相图表示三组分体系组成的方法，掌握用浊点法和平衡釜法测定液—液平衡数据的原理；2．测绘环己烷—水—乙醇三组分体系液—液平衡相图。
二．实验原理1．三角形相图设等边三角形三个顶点分别代表纯物质A、B和C（图1），则AB、BC和CA三条边分别代表（A+B）、（B+C）和（C+A）三个二组分体系，而三角形内部各点相当于三组分体系。
将三角形的每一边分成100等分，通过三角形内部任何一点O引平行于各边的直线a、b和c，根据几何原理,a+b+c=AB=BC=CA=100%，或a`+b`+c` = AB = BC = CA =100%，因此O点的组成可由a`、b`、c` 表示,即O点所代表的三个组分的%组成为,B%= b`，A%= a` ，C%=c`。
要确定O点的B组成,只需通过O点作出与B的对边AC的平行线,割AB边于D,AD 线段长度即相当于B%. 余可类推. 如果已知三组分混合物的任何二个%组成,只须作两条平行线,其交点就是被测体系的组成点。
图1 等边三角形图等边三角形图还有以下两个特点:（1）通过任一顶点B向其对边引直线BD, 则BD线上的各点所代表的组成中, A、C 两个组分含量的比值保持不变.这可由三角形相似原理得到证明.即a`/c` = a‘‘/c‘’= A%/C% = 常数(2)如果有两个三组分体系D和E,将其混合后,其组成点必位于D、E两点之间的连线上, 例如为O, 根据杠杆规则:E之重/D之重=DO之长/EO之长2．环己烷—水—乙醇三组分体系液—液平衡相图测定方法环己烷—水—乙醇三组分体系中，环己烷与水是不互溶的，而乙醇与水及乙醇与环己烷都是互溶的。
在环己烷与水体系中加入乙醇可促使环己烷与水互溶。
由于乙醇在环己烷层与水层中非等量分配，代表二层浓度的a，b点连线并不一定和底边平行（见图2）。
设加入乙醇后体系的总组成点为c，平衡共存的二相叫共轭溶液，其组成由通过c的直线上的a，b 两点表示。
三元液液平衡数据的测定
三元液液平衡数据的测定一.实验目的液液平衡数据是萃取过程开发和萃取塔设计的重要依据。
液液平衡数据的获得主要依懒于实验测定。
本实验介绍了醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系液液平衡数据的测定与关联方法，拟达到如下目的。
二.实验原理三元液液平衡数据的测定，有直接和间接两种方法。
直接法是配制一定组成的三元混合物，在恒温下充分搅拌接触，达到两相平衡。
静置分层后，分别测定两相的溶液组成，并据此标绘平衡结线。
些法可以直接获得相平衡数据，但对分析方法要求比较高。
间接法是先用浊点测出三元体系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的各点的组成与某一可检测量的关系，然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需根据溶解度曲线决定两相的组成。
本实验采用间接法测定醋酸、水、醋酸乙烯酯这个特定的三元系的液液平衡数据。
三.实验装置1.恒温箱操作时，开启加热电器加热并用风扇搅动气流，促使箱内温度均匀。
本实验温度控制在25度左右2.实验仪器包括电光分析天平，具有侧口的100ml三角磨口烧瓶及医用注射器等。
3.实验用的物料包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，它们的物理常如下表品名沸点密度醋酸118 1.049醋酸乙烯酯72.5 0.9312水100 0.997四.实验步骤1.本实验所需的醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系如下表锥形瓶VAC（ml）H2O（ml）HAC（ml）1 13 10 72 13 12 63 17 10 44 13 15 3实验内容主要是测定平衡结线，首先，根据相图配制一个组成位于部分互溶区的三元溶液约30g，配制时量取各组分的质量，用密度估计其体积，然后，取一干硅橡胶塞住，用分析天平称取其质量，加入醋酸、水、醋酸乙烯酯后分别称重如下表，计算出三元溶液的浓度。
组分 H2O/gVAC/gHAC/g1 9.60 11.90 7.202 11.80 11.50 6.403 10.30 16.20 4.00 415.2012.503.800.9567)71013/(2.79.116.91=++++=）（ρ9839.0 0.958132==ρρ 0161.14=ρ(g/mL)2.将此盛有部分互溶的三角瓶放入己调节到25度的恒温箱，用电磁搅拌20min,使系统达到平衡，然后，静止恒温10~15min ，使其溶液分层，将三角烧瓶从恒温箱中小心地取出，用针筒分别取油层及水层，分别利用酸碱中和法分析其中的醋酸含量，由溶解度曲线查出另一组成，并计算出第三组分的含量。
实验三元液液平衡数据的测定
实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的液-液平衡数据，此数据对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都具有重要的意义。
尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到，但这往往是在特定温度和压力下的数据。
随着科学的迅速发展，以及新产品，新工艺的开发，许多物系的平衡数据还未经前人测定过，这都需要通过实验测定以满足工程计算的需要。
准确的平衡数据还是对这些模型的可靠性进行检验的重要依据。
一、实验目的（1）?测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据?（2）?用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。
?（3）?通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
?二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。
一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。
这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。
? 另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。
这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。
对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。
然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，??图1?Hac-H2O-Vac的三元相图示意?分析其中的醋酸含量，有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。
三元液液平衡实验报告
三元液液平衡实验报告
实验课程：化学实验
实验名称：三元液液平衡实验
实验目的：
1.了解三元液液平衡原理和条件。
2.学会测量三元液液平衡系统的浓度。
3.掌握三元液液平衡的实验技能。
实验原理：
三元液液平衡指的是三种不同化学成分的液体溶液在一定的条件下达成平衡状态的现象。
根据化学势的定义，当三个液相的化学势相等时，系统达到平衡状态。
根据这个原理，可以利用化学势相等时的条件来测量三种液体溶液中化学物质的浓度。
实验仪器和药品：
试管、室温下稳定的三元液液平衡系统、真空泵、三个液相干燥器、扳手等。
实验步骤：
1.将三个液相液体通入液相干燥器中，再连通三个干燥器。
2.开启真空泵，将系统压力降低到0.01MPa左右。
3.记录三个液相干燥器的压力。
4.根据所记录的三个液相干燥器的压力，以及相应的化学势等式，计算出对应液相的化学势。
5.利用化学物质浓度与化学势之间的关系，测量样品中的化学物质浓度。
实验结果：
经过多次实验，我们得到了三元液液平衡系统的实验数据。
根据计算，可以得出三个液相的化学势很接近，达到了平衡状态。
我们还利用化学物质浓度与化学势之间的关系，得到了液相各成分的浓度数据。
实验结论：
三元液液平衡是一种有用的测量液相浓度的技术，可广泛应用于橡胶、涂料、油漆等产业中。
本次实验成功测量了三元液液平衡系统中各液相的浓度，为后续研究提供了可靠的数据支持。
三组分液—液平衡数据测定讲解
实验2 三组分体系液—液平衡数据测定一．实验目的1．熟悉用三角形相图表示三组分体系组成的方法；2．掌握用浊点法和平衡釜法测定液—液平衡数据的原理和实验操作，测绘环己烷-水-乙醇三组分体系液—液平衡相图；3．学习使用气相色谱仪分析组成的方法。
二．实验原理液液平衡数据是液液萃取和非均相恒沸精馏过程设计计算及生产操作的重要依据。
液液平衡数据的获得，目前主要是依靠实验测定。
三组份体系液液平衡线常用三角形相图表示。
1．三角形相图设等边三角形三个顶点分别代表纯物质A、B和C（图2-2-1左），AB、BC和CA三条边分别代表（A+B）、（B+C）和（C+A）三个二组分体系，而三角形内部各点相当于三组分体系。
将三角形的每一边分成100等分，通过三角形内部任何一点O引平行于各边的直线a、b和c，根据几何原理,a+b+c=AB=BC=CA=100%，或a`+b`+c` = AB = BC = CA =100%，因此O点的组成可由a`、b`、c` 表示,即O点所代表的三个组分的%组成为,B%= b`，A%= a` ，C%=c`。
如要确定O点的B组成,只需通过O点作出与B的对边AC的平行线,割AB边于D,AD线段长度即相当于B%. 余可类推。
如果已知三组分混合物的任何二个%组成,只须作两条平行线,其交点就是被测体系的组成点。
图2-2-1 等边三角形图等边三角形图还有以下两个特点:（1）通过任一顶点B向其对边引直线BD, 则BD线上的各点所代表的组成中, A、C 两个组分含量的比值保持不变.这可由三角形相似原理得到证明.即a’/c’= a’’/c’’= A%/C% = 常数（图2-2-1中）(2)如果有两个三组分体系D和E,将其混合后,其组成点必位于D、E两点之间的连线上, 例如为O, 根据杠杆规则:E之重/D之重=DO之长/EO之长（图2-2-1右）2．环己烷—水—乙醇三组分体系液—液平衡相图测定方法环己烷—水—乙醇三组分体系中，环己烷与水是不互溶的，而乙醇与水及乙醇与环己烷都是互溶的。
醋酸-醋酸乙烯脂-水液液平衡数据的测定
三元液液平衡数据测定一、实验目的：1. 了解三元系统液--液平衡数据测定方法，测定醋酸–水–醋酸乙烯酯在 25℃下的液液平衡数据。
2.掌握中和滴定法实验技能，学会计算醋酸分别在水相和油相的质量分数。
二、实验原理：三元液液平衡数据的测定，有直接和间接两种方法。
直接法是配制一定组成的三元混合物，在恒温下充分搅拌接触，达到两相平衡。
静置分层后，分别测定两相的溶液组成，并据此标绘平衡结线。
此法可以直接获得相平衡数据，但对分析方法要求比较高。
间接法是先用浊点测出三元体系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上各点的组成与某一可检测量的关系，然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需根据溶解度曲线决定两相的组成。
本实验采用间接法测定醋酸、水、醋酸乙烯酯这个特定的三元系的液--液平衡数据。
三、实验装置基本情况：1.实验用三元系包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，其物理常数如表1、表2。
表1 实验物系的物理常数品名沸点（℃）密度（kg/m3）醋酸118 1049醋酸乙烯酯72.5 931.2水100 997.0表2 HAc-H2O-V AC三元系液液平衡溶解度数据表（298K）序号Hac H2O VAC1 0.05 0.017 0.9332 0.10 0.034 0.8663 0.15 0.055 0.7954 0.20 0.081 0.7195 0.25 0.121 0.6296 0.30 0.185 0.5157 0.35 0.504 0.1468 0.30 0.605 0.0959 0.25 0.680 0.07010 0.20 0.747 0.05311 0.15 0.806 0.04412 0.10 0.863 0.037图1 HAC-H2O-V AC（298K）三元相图2.实验装置流程示意图见图2、实验装置面板图见图3图2 三元液液实验装置示意图1-温度传感器； 2-风扇； 3-磁力搅拌器； 4-搅拌电机；5-测试瓶； 6- 恒温箱 7-电加热器图3 实验装置面板图四、实验操作方法：本实验所需的醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系如表2，实验内容主要是测定平衡结线，首先，根据相图配制一个组成位于部分互溶区的三元溶液约30g，配制时量取各组分的质量，用密度估计其体积，然后，取一干硅橡胶塞住，用分析天平称取其质量，加入醋酸、水、醋酸乙烯酯后分别称重,数据记录如表3、表4，计算出三元溶液的浓度。
5.三元液液平衡常数测定实验数据处理方法
5.三元液液平衡常数测定实验数据处理方法
三元液液平衡常数测定实验数据处理通常包括以下几个步骤：
1. 将实验数据绘制成图表：将实验数据以适当的形式绘制成图表，如X-Y图、Y-T图等，以便进行更直观的分析和处理。
2. 计算摩尔分数：对实验数据进行处理，计算出各组分的摩尔分数。
摩尔分数可以通过实验测定得到的物质质量或体积，按摩尔质量或体积比例计算得到。
3. 构建液相平衡方程：根据实验数据和摩尔分数，可以构建液相平衡方程。
平衡方程可以通过质量守恒或化学反应平衡方程得到。
4. 利用平衡常数公式计算平衡常数：根据液相平衡方程和平衡常数公式，可以计算出三元液液平衡常数。
5. 分析结果：对实验数据处理和计算得到的平衡常数进行分析，判断实验数据的可靠性，并作出相应的结论。
需要注意的是，三元液液平衡常数的测定实验数据处理方法可能因具体实验条件和所测物质的不同而有所差异。
在实际操作中，还需要根据实验条件的要求和实验目的进行相应的数据处理和分析方法的选择。
实验3 三元液液平衡数据的测定
实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的液-液平衡数据，此数据对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都具有重要的意义。
尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到，但这往往是在特定温度和压力下的数据。
随着科学的迅速发展，以及新产品，（-液平衡?（??分析其?三、实验装置（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。
实验前先接通电源进行加热，使温度达到25℃，并保持恒温。
（2）实验仪器包括电光分析天平，具有侧口的100mL三角磨口烧瓶及医用注射器等实验恒温装置示意图1–导体温度计；2–恒温控制器；3–木箱；4–风扇5–电加热器；6–电磁搅拌器；7–三角烧瓶(3)实验用的物料包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，它们的物理常如下表:品名沸点密度醋酸118 1.049醋酸乙烯酯72.5 0.9312水100 0.997四、预习与思考（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象??（4按4（（，下层样取0.5ml,在分析天平上称重后，分别快速打入事先已加入约10ml水的2个锥形瓶中，将锥形瓶摇动后，分别称出两个空针筒的重量，抽样后针筒的重量与空针筒的重量差即为样品的重量。
（6）用0.1mol的标准NaOH溶液滴定，中性红或酚酞作指示剂，记录终点时所消耗的NaOH的体积。
（7）按公式计算出上、下层的醋酸的组成。
（8）由下层的醋酸含量查下层HAc－Vac关系图，得到醋酸乙酯的含量从而计算出水的含量；由上层的醋酸含量查上层HAc－H2O关系图，得到上层平衡样中水的含量。
从而计算出VAc的含量。
（10）实验结束，关掉磁力搅拌器，关掉电源。
3、注意事项(1)本实验装置只提供加热装置。
3 实验3 三元液-液平衡数据的测定2017.9
实验原理
方法二： • 先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解
度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等） 的关系； • 然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需要 根据已确定的曲线来决定两相的组成。
1.萃取原理和过程
液液萃取原理：
A+B E
S R
S+A(多) B+A(少)
混合器
图1 萃取过程原理图
掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
二、实验原理
三元液－液平衡数据的测定，有两种不同的方 方法一：
恒温，搅拌
三元混合物
达到两相平衡 静止分层
分析两相组成
• 配制一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触， 以达到两相平衡；
• 然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。 • 这种方法可直接测出平衡联结线数据，但分析尚有困难。
续－溶解度曲线
溶解度曲线将三角 形分为两个区域， 曲线以内的区域 为两相区，以外的 为均相区（不分层
的一种均相混合物）。
两相区内的混合液分为两个液相（萃取相 、萃余相 ），当 达到平衡时，两个液层称为共轭相，联结共轭液相组成坐标 的直线称为联结线，萃取操作只能在两相区内进行，既在溶 解度曲线以内。
1
2
3 4
5
7
6
1–导体温度计；2–恒温控制器； 3–木箱；
图4– 2-风 1扇； 三5– 元电 液加—热器 液； 平6– 衡电 数磁据搅实拌器 验；测7定–三 装角 置烧示瓶意图
1-导体温度计；2-恒温控制器；3-木箱；4-风扇；5-电加热器；6-电磁搅拌器； 7-三角烧瓶
四、实验步骤
1. 测定平衡联结线，根据相图，配制在部分互溶区的 三元溶液约30g(见表2-2)，按配样瓶的序号，依次用 移液管准确移取水、醋酸乙烯、醋酸加入底部有支口 的三角瓶中，盖好盖子。 2. 设定实验测定装置的控制温度，一般25-35℃。加 热至恒温，将样品瓶放入恒温箱中，按动磁力搅拌按 钮，搅拌15分钟，静止15分钟，使溶液分层达到平衡。 3． 用2个1mL的洗净干燥取样针筒，分别从样品瓶的 上口及下口取样。上层取样1.0mL，下层取样0.5mL， 在分析天平上称重后，记录重量，分别快速打入事先 已加入约10mL水的2个锥形瓶中，将锥形瓶摇动后，然 后称取两个空针筒的重量，抽样后针筒的重量与空针 筒的重量差即为样品的重量。
3 实验3 三元液-液平衡数据的测定2017.9
实验：醋酸－水－醋酸乙烯（乙酯）三元体系
• 溶解度曲线：由于分析醋酸最为方便，因此采用浊 点法测定溶解度曲线 并按此数据 对水层 以醋酸及醋酸乙烯为坐标，对油层以醋酸及水为坐 标，画成曲线，以备测定结线时应用。
• 配制一定的三元混合物：经搅拌，静止分层后，分 别取出两相样品，分析其中的醋酸含量，由溶解度 曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第平行线, 其交点就是被测体 系的组成点。
3 . 溶解度曲线
将一定量的 B和S
混合（和点M）
搅拌、静 置分层
加入一定量的A，则和点的组 成将沿着图中的AM线变化；
加入的A的量使得和点移动到M1， 再次充分搅拌后静置分层，
分离的两部分再次达成平衡， 其组成点为图中的R1和E1点
两者部分互溶，经混合分离后， B中含有部分S，而S中含有部分B，
达成平衡，其组成点为P和Q
再次加入A，进行类似操作， 分别得到达成平衡的点 R2，E2； R3，E3；……。 当加入的A的量达到J点时， 混合物不再分离成两个
相，而是混合成一个相。
将R1R2R3…J E1E2E3… 联结成一条光滑的曲线，称 为溶解度曲线。
掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
二、实验原理
三元液－液平衡数据的测定，有两种不同的方 方法一：
恒温，搅拌
三元混合物
达到两相平衡 静止分层
分析两相组成
• 配制一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触， 以达到两相平衡；
• 然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。 • 这种方法可直接测出平衡联结线数据，但分析尚有困难。
三元液－液平衡数据的测定
化学化工学院 陈 姚 梁红 李树华
实验2 三元液－液平衡数据的测定
三组分液—液平衡数据测定
实验4 三组分体系液—液平衡数据测定一．实验目的1．熟悉用三角形相图表示三组分体系组成的方法，掌握用浊点法和平衡釜法测定液—液平衡数据的原理；2．测绘环己烷—水—乙醇三组分体系液—液平衡相图。
二．实验原理1．三角形相图设等边三角形三个顶点分别代表纯物质A、B和C（图1），则AB、BC和CA三条边分别代表（A+B）、（B+C）和（C+A）三个二组分体系，而三角形内部各点相当于三组分体系。
将三角形的每一边分成100等分，通过三角形内部任何一点O引平行于各边的直线a、b和c，根据几何原理,a+b+c=AB=BC=CA=100%，或a`+b`+c` = AB = BC = CA =100%，因此O点的组成可由a`、b`、c` 表示,即O点所代表的三个组分的%组成为,B%= b`，A%= a` ，C%=c`。
要确定O点的B组成,只需通过O点作出与B的对边AC的平行线,割AB边于D,AD 线段长度即相当于B%. 余可类推. 如果已知三组分混合物的任何二个%组成,只须作两条平行线,其交点就是被测体系的组成点。
图1 等边三角形图等边三角形图还有以下两个特点:（1）通过任一顶点B向其对边引直线BD, 则BD线上的各点所代表的组成中, A、C 两个组分含量的比值保持不变.这可由三角形相似原理得到证明.即a`/c` = a‘‘/c‘’= A%/C% = 常数(2)如果有两个三组分体系D和E,将其混合后,其组成点必位于D、E两点之间的连线上, 例如为O, 根据杠杆规则:E之重/D之重=DO之长/EO之长2．环己烷—水—乙醇三组分体系液—液平衡相图测定方法环己烷—水—乙醇三组分体系中，环己烷与水是不互溶的，而乙醇与水及乙醇与环己烷都是互溶的。
在环己烷与水体系中加入乙醇可促使环己烷与水互溶。
由于乙醇在环己烷层与水层中非等量分配，代表二层浓度的a，b点连线并不一定和底边平行（见图2）。
设加入乙醇后体系的总组成点为c，平衡共存的二相叫共轭溶液，其组成由通过c的直线上的a，b 两点表示。
三元液—液平衡测定
实验四三元液–液平衡数据的测定液液平衡数据是液液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
A 实验目的(1)测定醋酸–水–醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据；(2)用醋酸–水、醋酸–醋酸乙烯两对二元系的汽液平衡数据以及醋酸–水二元系的液液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液液平衡数据，与实验数据比较；(3)通过实验，了解三元系统液–液平衡数据测定方法，掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
B 实验原理三元液液平衡数据的测定，有不同的方法。
一种方法是配制一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡。
然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成，这种方法可直接测出平衡联结线数据，但分析常有困难。
另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性(如折光率、密度等)的关系，然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需根据已确定的曲线来决定两相的组成。
对于醋酸一水一醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，对油层以醋酸及水为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用，然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，分析其中的醋酸含量，由溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。
C 预习与思考(1)请指出图2–6溶液的总组成点在A.B.C.D.E.点会出现什么现象？(2) 何谓平衡联结线，有什么性质？ (3) 本实验通过怎样的操作达到液液平衡？(4) 自拟用0.1N NaOH 滴定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计算式。
取样时应注意哪些事项，H 2O 及VAc 的组成如何得到？ D 实验装置 (1)木制恒温箱其结构图2–7所示。
作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，促使箱内温度均匀，温度由半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。
液平衡数据的测定
HAc
H2O
AB CD
E
VAc
图2-6 HAc-H2O-VAc 的三元相图示意
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三、预习与思考
（1）请指出图2-6溶液的总组成点在A、B、C、 D、E点会出现什么现象？
（2）何谓平衡联结线，有什么性质？ （3）本实验通过怎样的操作达到液液平衡？ （4）自拟用浓度为0.1mol/L的NaOH滴定法测定
7——三角烧瓶
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品名
醋酸 醋酸乙烯 水
沸点 ℃
118 72.5 100
密度ρ（g/ cm³）
1.049 0.9312 0.997
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五、实验步骤
1、测定平衡结线，根据相图，配制在部分互溶区的三元液 约30g，预先计算称取各组分的质量，用密度估计其毫升 数。
2、取一干燥的100mL底部有支口的三角瓶，将下部支口用 硅橡胶塞住，用分析天平称取质量，然后加入醋酸、水、 醋酸乙烯后分别称重，计算出三元溶液的浓度。
对于醋酸水醋酸乙烯这个特定的三元系由于分析醋酸最为方便因此采用浊点法测定溶解度曲线并按此三元溶解度数据对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘对油层以醋酸及水为坐标进行标绘画成曲线以备测定结线是应用
实验四 三元液—液平衡数据的测定
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一、实验目的
测定醋酸—水—醋酸乙烯在25℃下的液—液平 衡数据 。
（2）实验仪器包括电光分析天平，具有侧口的 100mL三角磨口烧瓶及医用注射器等。
（3）实验用物料 包括醋酸、醋酸乙烯和去离子 水，它们的物理常数如下。
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1
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实验三三元液－液平衡数据的实验测定
液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的液-液平衡数据，此数据对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都具有重要的意义。
尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到，但这往往是在特定温度和压力下的数据。
随着科学的迅速发展，以及新产品，新工艺的开发，许多物系的平衡数据还未经前人测定过，这都需要通过实验测定以满足工程计算的需要。
准确的平衡数据还是对这些模型的可靠性进行检验的重要依据。
一、实验目的
（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据
（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。
（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
二、实验原理
三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。
一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。
这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。
另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线
数据。
这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。
对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。
然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别
O-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，有溶解度取出两相样品，图1Hac-H
2
曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。
三、实验装置
（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。
实验前先接通电源进行加热，使温度达到25℃，并保持恒温。
（2）实验仪器包括电光分析天平，具有侧口的100mL三角磨口烧瓶及医用注射器等
实验恒温装置示意图
1–导体温度计；2–恒温控制器； 3–木箱；4–风扇
5–电加热器；6–电磁搅拌器； 7–三角烧瓶
(3) 实验用的物料包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，它们的物理常如下表:
品名沸点密度
醋酸118
醋酸乙烯酯
水100
四、预习与思考
（1）请指出图1溶液的总组成点在A,B,C,D,E点会出现什么现象
（2）何谓平衡联结线.有什么性质
（3）本实验通过怎样的操作达到液液平衡
（4）拟用浓度为L的NaOH定法测定实验系统共轭两相中醋酸组成的方法和计
O及VAc的组成如何得到
算式。
取样时应注意哪些事项，H
2
五、实验操作指导
1、实验准备
按P4页配样表制备实验溶液：用50ml的滴定管2根，按配样瓶的序号及配样表的数据，分别将水、醋酸乙烯酯加入到下口瓶中，然后用移液管移取醋酸后加入到上瓶中，盖好盖子。
共配4个样让学生选择。
2、实验装置的操作
（1）插上电源。
（2）按上装置的电源按钮，指示灯亮，电源接通。
（3）设定装置控制温度，一般设定温度：25℃。
加热至恒温。
（4）将样品瓶放入恒温箱中，按动4个开磁力搅拌的按钮，搅拌开始。
搅拌15分钟，静止15分钟。
（5）用2个1ml的洗净干燥针筒，分别从样品瓶的上口及下支口取样。
上层样取，下层样取,在分析天平上称重后，分别快速打入事先已加入约10ml水的2个锥形瓶中，将锥形瓶摇动后，分别称出两个空针筒的重量，抽样后针筒的重量与空针筒的重量差即为样品的重量。
（6）用的标准NaOH溶液滴定，中性红或酚酞作指示剂，记录终点时所消耗的NaOH的体积。
（7）按公式计算出上、下层的醋酸的组成。
（8）由下层的醋酸含量查下层HAc－Vac关系图，得到醋酸乙酯的含量从而计算出水的含量；由上层的醋酸含量查上层HAc－H
O关系图，得到上层平衡样中
2
水的含量。
从而计算出VAc的含量。
（10）实验结束，关掉磁力搅拌器，关掉电源。
3、注意事项
(1) 本实验装置只提供加热装置。
(2) 设定控制的温度应高于室温10℃以上，否则由于设备运行时的发热，影响温度的控制。
(3) 将针头插入下口瓶支口硅橡胶上时，应慢插入慢拔出。
(4) 取好上层样后应接着取下层样，以免影响溶液组成的平衡。
(5) 抽样后的针筒及空针筒的重量应及时称，否则会影响实验数据的精度。
(6) 指示剂用中性红比较好，溶液的颜色从红色变到黄色，但平衡样中醋酸的浓度较多时，指示剂变色迟缓。
(7) 针筒及针头应及时清洗。
六、数据记录
1、平衡标准液配制表
O（ml）HAC（ml）锥形瓶VAC（ml）H
2
1 13 10 7
2 1
3 12 6
3 17 10 4
4 13 1
5 3
配样方法：在干燥洁净的液液平衡配样瓶中，用2支滴定管安上表格中的数
据分别加入水和醋酸乙烯酯，然后用10ml 的移液管加入醋酸。
2、三元液液平衡标准样品组成表
3、总组成点 七、数
据处
理
（包括计算过程举例）
（1）在三角形相图中，将本实验附录中给出的醋酸水醋酸乙烯三元体系中的溶解度数据作成光 滑的溶解度曲线，将测得的数据标绘在图上。
（2）将温度、溶液的HAc 、H 2O 、VAc ，质量分数输入计算机，得出两相的计算值(以摩尔分数表示)及实验值(以摩尔分数表示)进行比较。
具体计算方法见本实验附录。
八、实验结果与讨论
（1）在二元汽液平衡相图上，将附录中给出的醋酸-水二元系统的汽液平衡数据作成光滑的曲线。
把计算值与相应标准值进行比较，讨论误差原因。
（2）为何液相中Hac 的浓度大于气相
（3）若改变实验压力，汽液平衡相图将作如何变化，试用简图表明。
（4）用本实验装置，设计作出本系统汽液平衡相图的操作步骤。
（5）经过实验，对 预习与思考题进行补充完善。
九、主要符号说明
K —平衡常数 —活度系数；
x —液相摩尔分数； ρ—密度。
附录1 HAc-H 2O-VAc 三元液液平衡溶解度数据表（278K ）
附录2 三元液液平衡的推算
若已知互溶的两对二元汽液平衡数据以及部分互溶对二元的液液平衡的数据，应用非线性型最小二乘法。
可求出对二元活度系数关联式的参数。
由于Wilson 方程对部分互溶体系不适用,因此关联液液平衡常用NRTL 或UNIQUAC 方程.
当已计算出HAc- H 2O ，HAc- VAc ， VAc - H 2O 三对二元体系的NRTL 或UNIQUAC 参数后，用可用Null 法求出。
在某一温度下，已知三对二元 的活度系数关联式参数，并已知溶液的总组成，即可计算平衡液相的组成。
另溶液的总组成为x if ,分成两液层,一层为A,组成为x iA ,另一层为B ,组成为x iB ,设混合物的总量为1mol,其中液相占Mmol,液相b 占(1-M)mol. 对j 组分进行物料衡算:
iB iA if x M A x x )1(-+= (1)
若将,x if 在三角坐标中标绘.则三点应在一条直线上.此直线称为共轭线. 根据液液热力平衡关系式:
iA iA x γ =iB iB x γ
iB i iB iA
iB
iA x K x x =⋅=
γγ (2) 式中 iA
iB
i K γγ=
将式（2）代入式（1）
)
1(1-+=
i if
iB K M x x (3)
由于∑x iA =1及∑x iB =1 因此 ∑x iB =∑
)
1(1-+i if
K M x =1
∑x iA =∑K i x iB =1 ∑x iB -∑x iA =∑
)
1(1-+i if
K M x -∑
)
1(1-+i if i K M x K =0
经整理得
∑
)1(1)1(-+-i if i K M x K =0 (4)
对三元系可展开为:
iA γ是A 相组成及温度的函数， iB γ是B 相组成及温度的函数。
x if 是已知数，先
假定两相混合的组成。
由式（2）可求得K 1、K 2、K 3，式（4）中只有M 是未知数，因此是个一元函数求零点的问题。
当已知温度、总组成、关联式常数，求两相组成的x if 及x iB 的步骤如下： （1） 假定两相组成的初值（可用实验值作为初值），求K i ，然后求解式（4）中的
M 值。
（2） 求得M 后，有式（3）得x iB ，由式（2）得x iA ; （3） 若满足判据
1-iB
iB iA
iA x x γγ≤ε 则得计算结果，若不满足，则由上面求出的x iA 、x iB 求出K 3，反复迭代，直到满足判据要求。