实验四异丙醇—环己烷双液系相
环己烷-异丙醇双液系相图
2．6 环己烷-异丙醇双液系相图2．6．1 实验目的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．绘制环己烷-异丙醇双液系的沸点～组成图，并找出恒沸点及恒沸点混合物的组成。
3．进一步理解分馏原理。
4．掌握阿贝折射仪的原理及使用方法。
2．6．2 实验原理单组分液体在一定的外压下沸点为一定值。
把两种完全互溶的挥发性液体（组分A和B）混合后，在一定的温度下，平衡共存的气液两相组成通常并不相同。
因此在恒压下将溶液蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的组成，就能找到平衡时气、液两相的成分并绘出T—x图，即所谓的相图。
完全互溶双液系在恒定压力下的沸点～组成图可分为三类：（1）液体与拉乌尔定律的偏差不大，沸点介于A、B两纯组分沸点之间（图6一1），如苯~甲苯体系。
(2) A、B两纯组分混合后与拉乌尔定律有较大的正偏差，溶液存在最低沸点（图6一2），如水~乙醇；苯~乙醇等体系。
（3）实际溶液由于A、B两纯组分相互影响，常与拉乌尔定律有较大负偏差，溶液存在最高沸点（图6一3），如盐酸~水体系；丙酮~氯仿体系。
图6—1 偏差不大的体系图6—2 正偏差很大的体系图6—3 负偏差很大的体系对（2）、（3）类体系有时被称为具有恒沸点的双液系。
它与（1）类的根本区别在于，体系处于恒沸点时气、液两相的组成相同。
因而也就不能象（1）类那样通过反复蒸馏而使双液系的两个组分完全分离。
对（2）、（3）类的溶液进行简单的反复蒸馏只能获得某一纯组分和组成为恒沸点的相应组成的混合物。
如要获得两纯组分，需采取其他方法。
体系的最低或最高恒沸点即为恒沸温度，恒沸温度对应的组成为恒沸组成。
环己烷-异丙醇双液系属于具有最低恒沸点一类。
为了绘制沸点～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。
可以想象，对于不同的体系要用不同的化学分析方法来确定其组成，这种方法是很繁杂的。
异丙醇-环己烷双液系相图
渤海大学学生实验报告课程名称：任课教师：实验室名称：物理化学实验室（二）房间号实验时间： 2013 年月日学院化学化工与食品安全学院专业班级姓名学号同组人实验项目异丙醇-环己烷双液系相图组别实验成绩一、实验目的1、了解物理化学实验中常用的物理方法-光学方法的基本原理2、绘制异丙醇-环己烷双液系的沸点-组成图，确定其沸点组成及衡沸温度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、实验原理在常温下两种液态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-组成图。
本实验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，测定其沸点及其气液组成。
沸点数据可由温度计获得，气-液相组成可通过测其折射率，然后由组成-折射率曲线中最后确定。
三、仪器与试剂沸点测定仪阿贝折射仪吸液管调压变压器温度计移液管(1ml 10ml 25ml) 异丙醇环己烷四、实验装置渤海大学实验报告用纸（第页共页）五、实验步骤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摩尔分数分别为0.2、0.4、0.6、0.8四种组成的溶液在25℃下，逐次用阿贝折射计测定其折射率，绘制组成-折射率的关系曲线；2，溶液沸点及气液组成的测定（1）取25ml异丙醇于沸点测定仪之蒸馏瓶内，连好路线，打开回流冷却水，接通电源加热至沸腾。
待温度恒定后，记下温度将调压变压器调至零处，停止加热充分冷却后取样，用阿贝折射计分别测定气相和液相冷凝液的折射率，按上述步骤分别测各液体的沸点及气相冷凝液和液相折射率；（2）将蒸馏瓶内的溶液倒入回馏瓶中，并用环己烷清洗蒸馏瓶，然后取25ml环己烷于蒸馏瓶内，按（1）的操作步骤进行，以后分别加入异丙醇0.2ml,0.3ml,0.5ml,1ml,4ml,5ml,测定其沸点及气相冷凝液和液相折射率。
六、数据记录和处理大气压：大气压：101.56kpa; 压力校正因素：溶液沸点与大气压有关沸点校正：△t=t/10 *(101.325-p)/101.325 tb=t+△t编号项目1 2 3 4 5 6 7 8t0c 66.4 64.6 63.9 64.1 64.3 64.6 65.7 71.6气相ny1 1.4029 1.4027 1.4012 1.4005 1.3995 1.3988 1.3962 1.38422 1.4027 1.4028 1.4010 1.4007 1.3994 1.3987 1.3964 1.3843平均 1.4028 1.4027.5 1.4011 1.4006 1.39945 1.39875 1.3963 1.38425xg41.4 42.2 45.0 45.8 47.9 49.6 61.4 69.0液相nx1 1.4212 1.4191 1.4119 1.4106 1.3891 1.3831 1.3751 1.36372 1.4211 1.4190 1.4120 1.4108 1.3890 1.3832 1.3750 1.3635平均 1.42115 1.41905 1.41195 1.4007 1.38905 1.38315 1.37505 1.3636xl5.8 10.0 25.0 46.1 63.8 70.4 80.0 94.8 △t -0.0154 -0.0150 -0.0148 -0.0149 -0.0149 -0.0150 -0.0152 -0.0166tb66.3846 64.585 63.8852 64.0851 64.2851 64.585 65.6848 71.5834恒沸温度校正前63.95 后63.94 恒沸组成xg = xl=45.7渤海大学实验报告用纸（第页共页）七结果讨论与分析1.产生误差的原因：a.温度计的水银球应一半在液体中，一半在气相中，以确保气液达平衡，否则将影响实验结果。
异丙醇-环己烷双液系相图
校园 一角
实验一 自制植物酸碱指示剂
指导教师 张婷
实验一自制植物酸碱指示剂
一 实验目的
1.了解指示剂的指示原理、指示剂的种 类以及有关指示剂选择的方法。
六 拓展资料
大多数植物花卉的色素，都能在酸溶液和碱溶液中 有显著的变色现象，所以一般可以用来作为酸碱指示剂。 特别是带红色、紫色的鲜花，如红玫瑰、状元红、一串 红等花的色素，对酸碱指示剂的效果特别最好。
大多数色花经揉烂后用水浸取即可，仅有个别色花 （如一串红、天竹葵、指甲花等）要用酒精、食盐水浸 取；大多数植物色素用冷水浸取即可，象旱菜则要加少 量食盐在沸水中浸取；大多数浸取液在空气中放置，部 分有色成分会被空气氧化，色泽会明显减褪，但对酸碱 的指示效果仍很理想；少数浸取液，如旱菜汁在空气中 却相当稳定，存放十天半个月，也不见色泽减褪。
旱菜、红玫瑰、 胭脂萝卜、95% 酒精溶液、稀 盐酸、稀NaOH 溶液
四 实验步骤
1.从胭脂萝卜中提取酸碱指示剂 将胭脂萝卜切碎后放到研钵中捣烂，再加入少量的蒸
馏水（或者纯净水），并玻璃棒搅动，浸出色素。几分 钟后，用纱布滤出色汁。在三支试管中分别滴入3ml稀盐 酸、稀NaOH溶液、蒸馏水，然后分别滴入3滴胭脂萝卜 色素的提取液，观察现象。
四 实验步骤
2.从旱菜中提取酸碱指示剂 取100克旱菜，洗净后切碎，放到烧杯中，加水浸没1
／2菜叶，并加入少量食盐，加热煮沸8分钟，并不断搅拌 菜叶，把煮后的旱菜菜汁滤入一只小烧杯中。在在三支试 管中分别滴入3ml稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水，然后 分别滴入3滴旱菜菜汁滤液，观察现象。
实验四 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p ө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5.1 沸点测定仪示意图根据相律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 xB → B A x B → B A x B → B 图(5.1) 图(5.2) 图(5.3)2、 沸点测定仪本实验所用沸点仪如图5.1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 试剂蒸气压测定装置1套；真空泵1台；数字式气压计1台；电加热器1只；温度计2支；数字式真空计1台；磁力搅拌器1台；异丙醇（分析纯）。
四、实验步骤1. 按仪器装置图接好测量线路，所有接口须严密封闭，将液体装入平衡管。
2. 系统检漏缓慢旋转三通活塞，使系统通大气，开启冷却水，接通电源使真空正常转后，调节活塞使系统减压至1104后关闭活塞，此时系统处于真空状态。
若漏气则分段检查直至不漏气才可进行实验。
3. 测不同温度下液体的饱和蒸气压转动三通活塞使系统与大气相通，开动搅拌机并水浴加热。
环己烷-异丙醇双液系相图的绘制
宜宾学院 化学与化工学院
实验中心
实验目的
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气-液平衡相图， 了解相图和相律的基本概念； 3．进一步理解分馏原理； 4. 掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方 法； 5．掌握阿贝折射计的原理及使用方法。
操作步骤
1．已知浓度溶液折 射率的测定（略）
取异丙醇和环己烷以 及环己烷摩尔分数分 别 23.31% 、 45.85% 、 58.94% 、 74.80% 四种 组成的溶液，逐次用 阿贝折射仪测定其折 射率。绘制组成一折 射率的关系曲线。
沸点仪结构图
2．溶液沸点及气、液相组成的测定
（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。 （2）将蒸馏瓶内的溶液倒人回收瓶中，并用环已烷清洗蒸 馏瓶。然后取25mL环己烷注入蒸馏瓶内，按（1）的操作 步骤进行。以后分别加人异丙醇0.3mL、0.5mL、1.mL、 4mL、5mL，测定其沸点及气相冷凝液和液相折射率。
数据记录和处理
1、绘制环己烷-异 丙醇体系的组成一 折射率关系曲线 （工作曲线）略
1.44 1.43 1.42 1.41 1.4
1.39
1.38
实验四双液系的气—液平衡相图
实验四双液系的气—液平衡相图一、实验目的1.绘制常压下环己烷-异丙醇双液系的T—X图，并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。
2.学会阿贝折射仪的使用。
二、预习要求1.了解绘制双液系相图的基本原理和方法。
2.了解本实验中有哪些注意事项。
3.熟悉阿贝折射仪的使用。
三、实验原理在常温下，任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。
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，则称部分互溶双液体系。
液体的沸点是指液体的蒸气压与外界大气压相等时的温度。
在一定的外压下，纯液体有确定的沸点。
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Ⅲ-4-1是一种最简单的完全互溶双液系的T—X图。
图中纵轴是温度(沸点)T，横轴是液体B的摩尔分数X B(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二曲线上的两个点，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，在T—X图上溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间(见图Ⅲ-4-1)，实际溶液由于A、B二组分的相互影响，常与拉乌尔定律有较大偏差，在T—X图上会有最高或最低点出现，如图Ⅲ-4-2所示，这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸点混合物。
恒沸点混合物蒸馏时，所得的气相与液相组成相同，靠蒸馏无法改变其组成。
如HCl与水的体系具有最高恒沸点，苯与乙醇的体系则具有最低恒沸点。
图Ⅲ-4-1完全互溶双液系的图III-4-2完全互溶双液系的另一种类型相图一种蒸馏相图本实验是用回流冷凝法测定环已烷—异丙醇体系的沸点—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。
四、仪器药品1.仪器沸点仪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-环己烷双液系相图 - 烟台大学—环境与材料工程学院
二组分合金系统相图的绘制
杜伟
一 实验目的
1. 用热分析步冷曲线法绘制铋-镉二组分金属 相图 2. 掌握热分析法的测量技术 3.了解纯物质的步冷曲线和混合物的步冷曲 线的形状有何不同，其相变点的温度应如何 确定。
二 基本要求
（1）学会用热分析法测绘Bi-Cd二组 分金属相图。
（2）了解热电偶测量温度和进行热电 偶校正的方法。
三 实验原理
用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相、 各相的成分如何，不同相的相对量是多少，以及它 们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图，叫相 图。 绘制相图的方法很多，其中之一叫热分析法。 在定压下把体系从高温逐渐冷却，作温度对时间变 化曲线，即步冷曲线。体系若有相变，必然伴随有 热效应，即在其步冷曲线中会出现转折点。从步冷 曲线有无转折点就可以知道有无相变。测定一系列 组成不同样品的步冷曲线，从步冷曲线上找出各相 应体系发生相变的温度，就可绘制出被测体系的相 图。
五 实验步骤
图3 步冷曲线测量装置 1.加热炉 2.不锈钢管 3.套管 4.热电偶
六、 注意事项
1.用电炉加热样品时，温度要适当，温度过高样 品易氧化变质；温度过低或加热时间不够则样品 没有完全熔化，步冷曲线转折点测不出。 2.热电偶热端插到样品中心部位，管内注入少量 的石腊油，热电偶浸入油中。搅拌时注意勿使热 端离开样品，金属熔化后常使热电偶套管浮起， 这些因素都会导致测温点变动。
当熔融体系在均匀冷却过程中无相变时，温 度将连续均匀下降得一平滑的步冷曲线；当体系 内发生相变则因体系产生的相变热与自然冷却时 体系放出的热量相抵消，步冷曲线就会出现转折 或水平线段，转折点对应的温度，为该组成体系 的相变温度。利用步冷曲线所得到的一系列组成 和所对应的相变温度数据，以横轴表示混合物的 组成，纵轴上标出开始出现相变的温度，把这些 点连起来，就可绘出相图。二元简单低共熔体系 的冷却曲线具有如下图所示的形状
异丙醇—环己烷双液系相图
实验四异丙醇—环己烷双液系相图一、实验目的：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—环己烷双液系的沸点—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：根据相律： f + = c + 2 ，对二组分体系： f = 4 - ，f max = 3 (T，P，x)。
对于二组分体系，常常保持一个变量为常量，而得到立体图形的平面截面图。
这种平面图可以有三种：p-x图，T-x图，T-p图。
常用的是前两种。
在平面图上，f*=3-，f*max=2，同时共存的相数max=3。
单组分的液体在一定外压下，它的沸点是一定值，把两种完全互溶的挥发性液体（组分A和B）互相混合后，在某一定温度下，平衡共存的气液两相的组成，通常并不相同，因此如果在恒压下将溶液蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的折射率，就能找出平衡时气液两相的成分，并绘出沸点—组成（T—x）图线，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。
完全互溶双液系在恒定压力下的沸点—组成图可分为三类：（1）溶液沸点介于两纯组分沸点之间（如图1），（2）溶液存在最低沸点（图2）和（3）溶液存在最高沸点（图3）。
（2）、（3）被称为具有恒沸点的双液系，即体系处于恒沸点时气、液两相的组成相同，其相应的溶液称为恒沸点混合物。
此时对恒沸点混合物进行蒸馏，所得气相与液相组成相同，因此我们不能用普通蒸馏方法获得任一纯组分。
异丙醇—环己烷双液系属于具有最低恒沸点一类的体系。
T—x图在进行蒸馏或分馏时是必不可少的，而分馏在提纯溶剂和石油工业中也得到广泛应用，所以这种图是具有很大的实用价值的。
本实验的目的就是要绘制异丙醇—环己烷的T—x图并找出恒沸点混合物的组成。
1．沸点—组成图的绘制为了绘制沸点—组成图，可采取不同的方法。
在本实验中，我们采用的是一种物理方法—通过折射率的测定，来间接的获取溶液组成，它具有简捷、准确的特点。
实验四双液系的气——液平衡相图的绘制
向港040940538实验四双液系的气——液平衡相图的绘制一、实验目的1、用沸点仪测定大气压下—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成为双液系。
两种液体若能按任意比例互相溶解，成为完全互溶的双液系；若只能在一定比例范围内互相溶解，则称部分双液系。
双液系的气相平衡相图可分为三类。
这些图的纵轴是温度（沸点），横轴是代表液体B的摩尔分数。
在图中有两条曲线：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。
三、实验仪器和药品1．实验仪器仪器名称数量仪器名称数量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．药品异丙醇环己烷四、实验步骤1．按要求连接好实验装置。
注意：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。
量取35ml异丙醇从测管加入蒸馏瓶内，并时传感器浸入溶液3㎝左右。
将加热丝接通恒流电源，将电流调定1.1安，使电热丝将液体加热至缓慢沸腾，待温度基本恒定后，再连同支架一起倾斜蒸馏瓶，使小槽中气相冷凝液倾回蒸馏瓶内，重复三次，记下乙醇的沸点及环境气压。
3．依次再加入2、6、12、20ml环己烷，同上法测定溶液的沸点和吸取气、液相并测其折射率。
4．将溶液倒入回收瓶。
5．从侧管加入35ml环己烷，测其沸点。
6．依次加入2、4、10、16ml异丙醇，按上法测其沸点和吸取气、液相并测其折射率。
7．关闭仪器和冷凝水，将溶液倒入回收瓶。
五、实验注意现象1．沸点仪中没有装入溶液之前绝对不能通电加热，如果没有溶液，通电加热丝时，沸点仪会炸裂。
2．一定要在停止通电加热之后，方可取样进行分析。
实验 异丙醇—环己烷双液系相图
实验 异丙醇—环己烷双液系相图一、实验目的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－环己烷双液系的沸点－组成图，确定其恒沸物组成及恒沸温度。
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、实验背景根据相律绘制相图，通过相图的分析加深对所研究体系的认识，是热力学方法研究多相平衡体系的重要内容之一。
相平衡是物理化学的重要教学内容，其中气液平衡是最常见，也是讨论最多的内容之一。
各体系相图的绘制为生产和科研实践中对某些液体混合物的分离、提纯与精制、蒸馏、精馏等具有一定的指导意义。
完全互溶双液系的T-x图，按曲线的特征，体系可以分为三大类，理想体系，正偏差体系和负偏差体系。
其中，当偏差足够大时，会出现极大点和极小点，分别对应最大负偏差和最大正偏差，对应的极值点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。
考虑综合因素，一般实验都选择具有最低恒沸点的异丙醇—环己烷或乙醇—环己烷体系，本实验选异丙醇—环己烷体系。
根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时，当气液两相平衡时，体系的自由度为1。
当体系的温度确定时，气液两相的组成也确定。
反过来，当气液两相的组成确定时，体系的平衡温度也确定。
沸点仪就是根据这个原理设计的。
本实验中气液相的组成通过测定对应样品的折射率来确定，因而两组分的折射率相差越大越好，同时为了避免组分因挥发而造成测量误差，还要求两组分的饱和蒸汽压相差越小越好。
目前实验教学中最常用的沸点仪如图8-2所示，结构简单，容易操作，但达到平衡时间较长。
另外一类型测定装置叫平衡釜，有陆志虞平衡釜、爱立斯平衡釜、罗斯平衡釜等，平衡釜结构比较复杂。
还有一种多功能沸点测定仪，具有沸点测定仪和平衡釜的双重功能，测定范围较广，除常规的气液平衡数据的测定外，还可用于含盐体系和部分互溶体系气液平衡的测定。
三、实验原理在常温下，任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。
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，则称部分互溶双液体系。
异丙醇-环己烷双液系相图实验中的几点探讨和误差分析
异丙醇-环己烷双液系相图实验中的几点探讨和误差分析姚英;丁莉峰;靳福泉
【期刊名称】《山西化工》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】异丙醇-环己烷双液系相图是大学物理化学实验中关于相平衡知识运用的一个实验项目。
本文对实验过程中几个值得推敲的问题从理论上进行深度分析。
解析清楚后,更便于学生深刻理解实验原理,明白哪些具体操作会带来实验误差,哪些操作即便不准确也不会造成实验结果有偏差。
结果表明:在具体形状的圆底烧瓶里加热异丙醇和环己烷两组分系统,能得到固定沸点;加工圆底烧瓶时应在保证能取液分析的前提下尽可能小,以免小槽内液体的组成与待测气相组成偏差过大;固定外压下,恒沸点及恒沸组成固定;每次为了改变系统组成加入一定量的异丙醇时,实际移取液体体积与设定体积若有偏差,对绘制相图并无影响。
【总页数】3页(P85-87)
【作者】姚英;丁莉峰;靳福泉
【作者单位】太原工业学院(化学与化工系)
【正文语种】中文
【中图分类】O6-33
【相关文献】
1.双液系气—液平衡相图实验项目改进措施探讨
2.双液系气液平衡相图实验中环己烷和异丙醇的回收
3.Origin在处理“双液系气液平衡相图”实验数据中的应用
4.Origin 7．0软件在“双液系气-液平衡相图”实验中的应用
5.对异丙醇——环己烷双液系相图实验条件改进的讨论
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9-双液系相图
异丙醇——环己烷双液系相图
1. 标准曲线的绘制
用阿贝折射仪测量已知组成的异丙醇—环己烷标准溶液的折射率（已配好），绘制标准曲线（横坐标浓度，纵坐标折射率）
2. 相图的测定(一起12组数据)
2.1.25ml异丙醇加入1ml环己烷，加热至沸腾，温度基本保持不变时记录沸点T，分别测量气相成分和液相成分的折射率，得第一组数据；待样品冷至室温，再加入1ml，测量沸点，气、液相的折射率，得第二组数据；再加入1ml环己烷（第三组数据）；再加1ml（第四组数据）；再加1ml（第五组数据）；再加5ml（第六组数据）。
2.2.25ml环己烷分别加入1ml、2ml、3ml、4ml、5ml、10ml异丙醇，同步骤2，得到六组数据。
3. 绘制相图（圆滑曲线，适当取舍某些误差很大的点）
4. 从相图上得出恒沸温度和恒沸组成，与理论值进行对比分析，求出误差并分析其原因。
5. 该实验要求掌握好阿贝折射仪的正确使用（参见实验教材P260）
6. 整理仪器，打扫卫生。
4实验四异丙醇—环己烷双液系相图
组成
1.44 1.43
1.42
1 0 5
2 1 4
3 2 3
4 3 2
5 4 1
6 5 0
1.41
环己烷 异丙醇 折射率
1.4
1.39
1.38
1.37
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
2、利用组成—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—组成图， 确定该体系的恒沸温度与恒 沸组成。
• 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。 • 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 率的测定
取异丙醇和环己烷以 及环己烷体积分数分 别 0 、 0.2 、 0.4 、 0.6 、 0.8、1六种组成的溶液 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 （ 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 1ml 、 2ml 、 3ml 、 4ml 、 5ml 、 10ml 时各液体的沸点及气相 冷凝液和液相折射率。
对异丙醇_环己烷双液系相图实验条件改进的讨论
∑ 对 211 中结果: n1=
—
35, x 1=
68126℃,
S
2 1
=
(x 1i-
—
x1
)
2
n1- 1 = 015683
∑ 对 212 中结果: n2=
—
9, x 2=
68187℃,
S
2 2
=
(x 2i-
—
x2
)
2
n2- 1 = 011507
查 t 分布表有: tΑ(n1+ n2- 2) = = t01025 (42) 210181,
2 结果与讨论
211 方法一: 按教材〔6〕中方法, 仅将组成由摩尔分数改为用环己烷体积百分数来表示。 每次加入的
第二组分的体系按书上所述进行操作, 抽取 35 名学生的实验结果, 求得对应于最低恒沸点的温度及 组成分别是: (67160, 6110)、(69150, 6818)、(68160, 6010)、(68150, 6210)、(68150, 6110)、(68100,
×100◊
=
0139◊
, 是一很小值, 说明 T b,m in测量的准确度很好, 实验测得的 V 环己烷◊
的相
对误差为6411647-11677117 ×100◊ = - 4151◊ , 有一定的误差存在, 但仍属正常误差范围之内。 这主要 是由于被测体系有一定的挥发性, 同时所用试剂异丙醇和环己烷均没有经过精制, 这都使得在组成的
1 问题的提出
根据相律绘制相图, 通过对相图的分析加深对所研究体系的认识, 是热力学方法研究多相平衡体 系的重要内容之一。 经过本世纪初以来对完全互溶双液系的研究, 使这一类相图日趋完善, 以至于使 “完全互溶双液系相图”的实验作为一个经典实验而纳入了许多物理化学实验的教材中〔1, 2, 3, 4, 5〕。在这 些教材中, 大多是以苯—甲醇或苯—乙醇为测定体系。 考虑到苯有一定的毒性, 东北师范大学等校编 的《物理化学实验》第二版中〔6〕, 将此体系改为异丙醇—环己烷体系, 此教材即是我系学生正在使用的 教材。异丙醇——环己烷体系是一个可以以任意比例相互混溶的完全互溶双液系。由相律, f= C- 5 + 2, 这里相数 5 m in= 1, 组分数 C = 2, 故此体系自由度 fmax = 3, 即要完整描述此双液系相图需要用三 维坐标。但通常是在某个限制条件下进行的, 如可以是定温下的压力——组成图, 但更方便、更常用的 是定压下的温度——组成图, 此时体系的条件自由度 f3 = C - 5 + 1= 2, 用二维平面图形即可描述此 体系相图。
异丙醇环己烷双液系相图实验报告
异丙醇环己烷双液系相图实验报告
《异丙醇环己烷双液系相图实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过实验方法和数据分析，研究异丙醇和环己烷组成的双液系相图，了解它们在不同温度下的相互溶解情况，为工业生产和科研提供参考数据。
实验方法：
1. 准备实验材料：异丙醇、环己烷、试管、温度计等。
2. 首先确定实验温度范围，分别取不同比例的异丙醇和环己烷混合液，放入试
管中。
3. 在不同温度下观察混合液的透明度和相互溶解情况，并记录数据。
4. 根据实验数据绘制异丙醇环己烷双液系相图。
实验结果：
通过实验数据的记录和分析，我们得出了异丙醇和环己烷在不同温度下的相图。
在较低温度下，异丙醇和环己烷呈现出两相分离的情况，而在较高温度下则呈
现出单相溶解的状态。
随着温度的升高，两相分离的情况逐渐减弱，最终呈现
出单一相的状态。
实验结论：
通过本实验，我们得出了异丙醇和环己烷双液系相图，了解了它们在不同温度
下的相互溶解情况。
这对于工业生产中的溶剂选择和分离过程具有一定的指导
意义。
同时，本实验也为相关研究提供了实验数据和参考依据。
总结：
通过本次实验，我们对异丙醇和环己烷双液系相图有了一定的了解，同时也掌
握了实验方法和数据处理的技巧。
希望通过这样的实验，能够为我们的学习和研究提供更多的帮助和启发。
异丙醇一环己烷双液系相图
1.4110
29.67
（3） 根据实验测定结果，从工作曲线上查 出馏出液及蒸馏液的成分。
（4） 利用组成－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－组成图，确定该体系的恒沸温 度与恒沸组成。环己烷的正常沸点为 353.4K。
（5） 蒸馏水在25℃时的折光率25nD =1.3325 （用于阿贝折射仪零点校正）。
异丙醇的 摩尔 / %
40.40 46.04 50.00 60.00 80.00
nD25
1.4097 1.4070 1.4049 1.4003 1.3902
异丙醇的 质量 / %
32.61 37.85 41.65 51.72 74.05
32.03
1.4133
25.17
100.00
1.3793
37.14
纸轻轻擦干镜面（注意：只能朝一个方向擦，不要来回擦 以免损坏镜面） ，或用洗耳球吹棱镜镜面使上面的液体 尽快挥发，再将棱镜轻轻合上。
(4) 测量时，用滴管取待测试样，由位于两棱镜右上方的加 液孔将此被测液体加人两棱镜间的缝隙间，旋紧锁钮，务 使被测物体均匀覆盖于两棱镜间镜面上，不可有气泡存在， 否则需重新取样进行操作。
Tb
Tob
T0b ( p p0 ) 10 101325
式中Tob 为标准大气压(P0=101325 Pa)下的正常沸 点。异丙醇为355.5 K；Tb为在实验时大气压P下 的沸点。
计算纯异丙醇在实验时的大气压下的沸点，与实验
时温度计上读得的沸点相比较，求出温度计本身
误差的校正值，并逐一校正各不同浓度溶液的沸 点。
沸点测试仪装置图
加料口
沸点仪
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• 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。
• 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。
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阿贝折射仪的使用
1.阿贝折射仪 的构造原理
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• 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
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1ml、 2ml、3ml、4ml、
5ml 、 10ml 时 各 液 体 的 沸 点 及 气 相
冷凝液和液相折射率。
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（2）将蒸馏瓶内的溶液倒 人回收瓶中，并用环已烷 清洗蒸馏瓶。然后取25ml
环己烷注入蒸馏瓶内，按 （1）的操作步骤进行。以 后分别加人异丙醇0.2ml、 0.3ml、0.5ml、1.0ml、 4ml、5ml，测定其沸点及 气相冷凝液和液相折射率。
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3
为了绘制沸点—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—折射率曲线中最后确定。
实验四、 异丙醇—环己烷 双液系相图
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1
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—环己烷双液系的沸点—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。
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2
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—组成图， 即所谓的相图。完全互溶双液系恒定压力下的沸点— 组成图可分为三类；a.溶液沸点介于两纯组分沸点之间； b.溶夜存在最低沸点；c.溶液存在最高沸点； 。
恒沸组成：
大气压力：
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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， 即体系的温度保可编辑ppt
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4
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 及环己烷体积分数分 别 0 、 0.2 、 0.4 、 0.6 、 0.8、1六种组成的溶液 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。
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2．溶液沸点及气、液相组成的测定
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2、利用组成—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—组成图， 确定该体系的恒沸温度与恒 沸组成。
异丙醇
25
0 0.2 0.3 0.5 1 4 5
环己烷
0 1 2 3 4 5 10
25
溶液沸点
气相冷 凝液
折射率 组成
液相冷 凝液
折射率 组成
恒沸温度：
（ 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
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数据记录和处理
1.44
1、绘制25℃时的组
成一折射率关系曲
1.43
线（工作曲线）
1.42
№1 2 3 4 5 6
1.41
组成
环己烷 0 1 2 3 4 5
1.4
异丙醇 5 4 3 2 1 0
1.39
折射率
1.38
1.37 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1