三液系相图

实验原理
相变：利用体系在相变化时的浑浊和清亮现象的 出现。可以判断体系中各组分间互溶度的大小。 一般由清到浊，肉眼比较容易分辨。所以实验由 均相样品中加入第三物质使变成二相的方法，测 定两相间的相互溶解度。 连接线的绘制：当二相共存并达到平衡时，将二 相分离，测得二相的成分，然后用直线连接这二 点，即得连接线。
Ac ＝ B%
c B% P B
A
等边三角形表示方法
A%
b
Cb ＝ A%
C
a
C%
Ba ＝ C%
经过P点作平行于三边的直线，并交于三边于a,b,c 三点。若将三边均匀分成100等分，则P点的A、B、C组 成分别为： Cb ＝ A%， Ac ＝ B%， BOH
氯仿在醋酸和 水溶液中的溶 解度曲线
仪器与药品
滴定管（50ml、酸式）1支 滴定管（50ml、碱式）1支 磨口锥形瓶（100ml）2只（25ml）4只 锥形瓶（200ml）2只 移液管（2ml）2支（5ml）2支（10ml）2支 氯仿（A.R） 冰醋酸（A.R） 已经标定浓度的NaOH溶液 酚酞指示剂
思考题
试用相律分析三组分相图中各点、线、面的相数 和自由度。 为什么根据体系由清变浑的现象即可测定相界？ 如连结线不通过物系点，其原因可能是什么？ 当体系溶解度曲线和体系总组成确定后，为何只 需分析三氯甲烷层中的醋酸含量即可确定连结线？ 如果滴定过程中有一次清、浑浊转变时的现象不 明显，是否需要立即倒掉溶液重新做实验？
数据记录与处理
记录数据 水、氯仿和醋酸的体积 溶解度曲线的绘制 根据实验数据，在三角坐标纸上，绘制 各次滴定的组成点，然后用曲线板拟合成 一条光滑曲线，即为水－氯仿在醋酸存在 情况下的互溶度曲线。
数据记录与处理
连接线的绘制 （1）计算溶液1、2中最后的氯仿、醋酸和水的含 量，在三角相图中绘制相应的物系点O1、O2。 （2）由所取各相当重量及滴定用NaOH的体积， 计算醋酸在各相中的百分数，并将点画在互溶度 曲线上。描述水层内（上）的醋酸含量画在含水 成分多的一边；描述氯仿层（下）内醋酸含量的 点画在含氯仿成分多的一边。 （3）连接（2）所得的两个平衡液层的组成点，即 为连接线，该连接线应该通过由（1）所得的系 统物系点。
实验步骤
在洁净的酸式滴定管中装入蒸馏水。 6.00ml氯仿+1.00ml醋酸于干燥洁净的 100ml磨口锥形瓶中（溶液1），混合均匀。 滴入水，边滴边摇动，直至溶液由清亮变 浑，即为终点，记录水的体积。再向体系 中加入不同量的醋酸，系统又成均相，重 复上述步骤。最后加入40ml的水，盖紧瓶 塞，每隔5min振摇一次，约30min后将此 溶液作测量连接线使用。
C H C l3
H
2
三元液系相图（压力： Kpa、温度： ℃）
讨论
滴定过程中若不小心超过终点，可以再 滴加几滴醋酸（记录加入量），至刚由浑 变清作为终点，记录实际各组分的用量。 无需返工。
注意事项
体系组分之一是水,所用锥形瓶和移液管都需干 燥。 滴定时要一滴一滴加入,特别是醋酸含量比较少 时，更应特别注意，并不断振摇。在醋酸含量 比较多时，开始时可以滴得快一点，接近终点 时要慢慢滴定，因为这时溶液已经接近饱和， 溶解平衡需要较长时间，因此更要多加振荡。 由于分散的“油珠”颗粒能散射光线，所以只 要体系出现浑浊并在2~3min内不消失,即可认 为已达到终点。 在实验过程中尽可能减少三氯甲烷和醋酸的挥 发，测定连结线时取样要迅速。
数据记录与处理
0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 .0
O CH
3
CO OH
1 .0
0 .8
0 .6
0 .4
0 .2
0 .0 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 .0
H
N`` I N`
F
N
J K
CHCl 3
将完全互溶的两组分（如氯仿和醋酸）按照一定的比例配制成 均相溶液（图中N点），再向清亮溶液中滴加另一组分（如水）， 则系统点沿BN线移动，到J点时系统由清变浑。再往体系里加入醋 酸，系统点则沿AJ上升至N’点而变清亮。再加入水，系统点又沿 BN’由N’点移至I点而再次变浑，再滴加醋酸使之变清……如此往复， 最后连接J、I 、H ……即可得到互溶度曲线。
E
H 2O
G F D
H I J
水在醋酸和氯 仿溶液中的溶 解度曲线
B
K
C CHCl 3
对共轭的三组分体系，即三组分中二对液体AB及 AC完全互溶，而另一对BC不互溶或部分互溶的相图，如 上所示。图中DEFGHIJK是互溶度曲线。互溶度曲线下 是两相区，上面是单相区。
CH 3COOH
G E D
H 2O
实验步骤
取另一100ml磨口锥形瓶（溶液2），移入1.00ml 氯仿和3.00ml醋酸，用水滴定至终点。然后再依 次添加不同量的醋酸，分别用水滴定至终点。记 录各次各组分的用量。最后加入9.00ml氯仿和 5.00ml醋酸，混合均匀，每隔5 min振摇一次，约 30 min后作为测量另一根连接线使用。 用NaOH溶液滴定，分析溶液1和溶液2上层和下 层的组成。
三液系相图
徐州师范大学化学化工学院
物理化学教研室
实验目的
熟悉相律，掌握用三角坐标表示三组分相图 的方法； 用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的氯仿-醋 酸-水体系的相图（溶解度曲线及连结线）。
实验原理
水和氯仿的相互溶解度很小，而醋酸却与水、氯 仿互溶。在水和氯仿组成的两相混合物中加入醋 酸，能增大水和氯仿间的互溶度，醋酸增多，互 溶度越大，当加入醋酸到某一数量时，水和氯仿 能完全互溶，原来由两相组成的混合体系由混变 清。 在温度恒定的情况下，使两相体系变成均匀的混 合物所需要的醋酸量，取决于原来混合物中水和 氯仿的比例。