二组分气液平衡实验数据处理~

7．实验数据记录和处理

1、乙醇和水的实验基础数据

（1）、物性

表1-1 乙醇和水的物性

名称摩尔质量沸点（℃）折光指数乙醇（1）46.0778.30 1.3595

水（2）18.02100.0 1.3325（注：1-乙醇，2-水，下同）

（2）、Antoine常数

表1-2 Antoine常数

Antoine常数适用范围

A B C（℃）

乙醇8.11221593.864226.18420~93

水8.071311730.630233.4261~100

（3）、常压下饱和液体的摩尔体积

表1-3 常压下饱和液体的摩尔体积

温度乙醇水

8061.9718.52

9063.0118.65

10064.1218.78

（4）、乙醇—水二元交互能量参数

2、的计算

（1）、内插法平衡温度下乙醇和水的摩尔体积

根据表1-3数据，利用内插法求得平衡温度下的摩尔体积，列表如下。

表1-4平衡温度下乙醇和水的摩尔体积（常压下）

温度（℃）乙醇的摩尔体

()

水的摩尔体积

()

90.263.0318.65

85.662.5518.59

83.262.3018.56

82.362.2118.55

以1#数据为计算示例。（下同）

（2）、Willson配偶参数的确定

根据表1-4计算Willson配偶参数，计算结果如列表所示。

表1-5 平衡温度下的Willson配偶参数

温度（℃）

90.20.21770.8506

85.60.21740.8259

83.20.21750.8161

82.30.21750.8125

（3）、Willson方程计算。

由表1-5和原始数据根据Willson方程计算，计算结果如下表所示。

表1-6 平衡温度下乙醇—水的

温度（℃）乙醇水

90.2 4.0882 1.0053

85.6 3.2201 1.0236

83.2 2.6358 1.0515

82.3 1.9939 1.1202

3、、的计算

（1）、平衡温度下的饱和蒸汽压

Antoine公式：

根据表1-2数据和Antoine公式计算纯组分在平衡温度下的饱和蒸汽压，计算结果如下表所示。

表1-7 乙醇—水在平衡温度下的饱和蒸汽压

温度（℃）乙醇（mmHg）水（mmHg）

90.21196.74529.663

85.61006.93443.609

83.2920.450402.717

82.3889.201389.045（2）、的确定

根据气液平衡关系式计算得，计算结果如下表所示。

表1-8 乙醇-水的实验活度系数

温度（℃）乙醇水

90.2 4.7630 1.0463

85.6 2.7675 1.2614

83.2 2.2411 1.3605

82.3 1.4493 1.5476

（3）、的确定

根据计算所得，利用气液平衡关系式计算得，计算结果如下表所示。

表1-9 乙醇-水的汽相摩尔分数

温度（℃）乙醇水

90.20.25750.6726

85.60.38400.5437

83.20.44690.4792

82.30.53660.4415

4、实验数据处理汇总

表1-10 实验数据汇总

组别

1234项目

平衡温度（℃）90.285.683.282.3

乙醇的摩尔体()63.0362.5562.3062.21

水的摩尔体积()18.6518.5918.5618.55

0.21770.21740.21750.2175

0.85060.82590.81610.8125

乙醇（mmHg）1196.741006.93920.450889.201

水（mmHg）529.663443.609402.717389.045

乙醇 4.7630 2.7675 2.2411 1.4493

乙醇 4.0882 3.2201 2.6358 1.9939

误差16.51%14.06%14.97%27.31%

水 1.0463 1.2614 1.3605 1.5476

水 1.0053 1.0236 1.0515 1.1202

误差 4.08%23.23%29.39%38.15%

乙醇0.30.330.380.39

水0.67260.54370.47920.4415

误差55.40%39.30%20.70%11.66%

水0.70.670.620.61

乙醇0.25750.38400.44690.5366

误差63.21%42.69%38.73%13.68% 1、气相组成实验值与计算值比较

2、温度组成T-x-y图