三组分体系相图的制备
实验2 三组分液—液相图的绘制
实验2 三组分液—液相图的绘制实验目的1熟悉相律,掌握由三角形坐标法表示的三组分系统相图。
2 用溶解度法作出具有一对共轭溶液的正戊醇—醋酸—水系统的相图。
基本原理三组分系统组分数K=3, 当系统处于恒温恒压条件时,根据相律, 系统的条件自由度为：φ-=*3f式中φ为系统的相数。
系统最大条件自由度为213max =-=*f , 因此,浓度变量最多只有两个, 可用平面图表示系统的状态和组成间的关系, 称三组分相图。
通常用等边三角形坐标表示,如图1所示。
等边三角形顶点分别表示纯物质A 、B 、C, AB 、BC 、CA 三条边分别表示A 和B 、B 和C 、C 和A 所组成的二系统组成, 三角形内任何一点都表示三族分系统的组成。
将三角形的每一边分为100等份, 通过三角形内任何一点O 引平行各边直线, 根据几何原理,a+b+c=AB=BC=CA=100%, 因此O 点组成可用a 、b 、c 来表示。
即O 点表示的三个组成的百分组成为B%=b, C%=c, A%=a 。
如果已知三组分中任两个百分组成,只须作两条平行线,其交点就是被测系统的组成点。
在正戊醇—醋酸—水三组分系统中, 正戊醇和水几乎完全不互溶的,而醋酸和正戊醇及醋酸和水都是互溶的, 在正戊醇和水系统中加入醋酸则可促使正戊醇和水的互溶。
由于醋酸在正戊醇层和水层中非等量分配,因此,代表两层浓度的a 、b 点的连线并不一定与底边平行(如图2) 。
设加入的醋酸后系统总组成为c, 平衡共存的两相叫共轭溶液,其组成由通过c 的连线上的a 、b 两点表示 。
图中曲线以下区为两相共存区,其余部分为单相区。
图1 图2 图3 现有一个正戊醇和水的二组分系统,其组成为k 。
于其中逐渐加入醋酸,则系统总组成沿kB 变化(正戊醇和水比例保持不变),在曲线以下区域内则存在互不混溶的两共轭相,将溶液振荡时则出现混浊状态。
继续滴加醋酸直到曲线上的d 点, 系统将由两相区进入单相区,液体将由混浊转为清澈, 继续加醋酸至e 点,液体仍为清澈的单相。
三液系(三氯甲烷-醋酸-水)相图的绘制
三液系（三氯甲烷-醋酸-水）相图的绘制一．实验目的：1.熟悉相律和用三角形坐标表示三组分相图的方法。
2.用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图。
二．实验原理：在定温定压下，三组分体系的状态和组成之间的关系通常可用等边三角形坐标表示。
等边三角形三顶点分别表示三个纯物A、B、C。
AB、BC、CA三边分别表示A和B，B和C，C和A所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如O点的组成为A%=Cc’、B%=Aa’、C%=Bb’。
具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图所示。
在三液系中，A和B及A和C完全互溶，而B和C部分互溶。
曲线abd为溶解度曲线，曲线外为单相区，曲线内为两相区。
物系点落在两相区内，即分为两相，如O点分成组成为E和F的两相，EF线即为连接线。
绘制溶解度曲线的方法较多。
本实验是先在完全互溶的的两个组分(如A和C)以一定的比例混合所成的均相溶液中加入组分B，物系点则沿NB线移动，直至溶液变浑，即为L点.然后加入A，物系点沿LA上升至N’点而变清。
如再加入B，则物系点又沿N’B由N’点移至L’点而再次变浑。
再滴加A使变清……如此重复，最后连接L,L’,L’’……，即可绘出其溶解度曲线。
三.仪器与药品：滴定管（50ml，酸式）1支、锥形瓶2只、移液管（2ml、5ml、10ml）、氯仿（分析纯）、冰醋酸（分析纯）、水四．实验步骤：1.在洁净的酸式滴定管内装水。
移取6ml氯仿及1ml醋酸于干燥洁净的100ml 磨口锥形瓶中，然后慢慢滴入水，且不停地振摇，至溶液由清变浑，即为终点，记下水的体积。
再向此瓶中加入2ml醋酸，体系又成均相，继续用水滴至终点。
同法再依次加入3.5ml、6.5ml醋酸，并分别再用水滴定，记录各次各组分的用量。
2.另取一干燥洁净的100ml磨口锥形瓶，用移液管移入2ml氯仿和3ml醋酸。
用水滴定至终点，以后依次再添加2ml、5ml、6ml醋酸。
分别用水滴定至终点，记录各次各组分的用量。
实验一、三组分液-液体系相图的绘制
3．求出反应的半衰期。
21
实验四、最大气泡压力法测定溶 液表面张力
22
【实验目的】
➢测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力，考察吸 附量与浓度的关系。
➢了解表面张力、表面自由能的意义以及与溶液 界面吸附的关系。
➢掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技 术，由Gibbs公式用图解法求算不同浓度溶液 的界面吸附量。
11
【数据记录与处理】 • 记录室温及大气压。
• 设计数据记录表格，并用lgCA对lgCB作图， 由直线的斜率和截距计算出分配系数K，缔 合度n。
12
【注意事项】 • 实验中所用苯对环境有较大污染，废液应
倒入回收瓶中，统一处理。 【思考题】 • 分配系数的影响因素有哪些？
13
实验三、 旋光法测定蔗糖转化反应 的速率常数
10.00
0.80 10.00
20.00
25.00
6
【注意】
– 使用的三角瓶必须事先干燥。 – 当 Nhomakorabea体由浊变清时，须小心，勿使乙醇过量加入。 – 相变点的判断。
【思考题】
– 当体系总组成在曲线内与曲线外时，相数有何不同？ 总组成点通过曲线时发生什么变化？
– 用相律说明当温度、压力恒定时，单相区的自由度是 多少？
三组分体系中浓度独立变量最多只有2个。这样就可用 平面图形来表示体系的状态和组成的关系。
– 通常用等边三角形来表示三组分体系中各组分的组成。 三角形的3个顶点分别代表纯组分A、B和C，三条边AB、 BC、CA分别代表A和B、B和C、C和A所组成的二组分 体系的组成，而三角形内任何一点表示三组分体系的 组成。
三元相图的绘制详解
三元相图的绘制详解在材料科学、化学等领域，三元相图是一种非常重要的工具，它能够直观地展示三种组分在不同条件下的相态变化和平衡关系。
三元相图的绘制并非易事，需要对相关的理论知识有深入的理解，并掌握一定的实验技巧和数据处理方法。
下面，就让我们一起来详细了解三元相图的绘制过程。
要绘制三元相图，首先得明确什么是三元相图。
简单来说，三元相图是表示在恒压和恒温下，由三种组分构成的系统中，各相的状态与成分之间关系的图形。
它通常由等边三角形组成，三角形的三个顶点分别代表三种纯组分。
绘制三元相图的第一步是确定研究的体系和实验条件。
这包括选择要研究的三种物质，设定温度、压力等参数。
在确定了体系和实验条件后，接下来就是进行实验获取数据。
实验方法多种多样，常见的有热分析法、金相法、X 射线衍射法等。
以热分析法为例，我们将不同成分的样品加热或冷却，通过测量样品的温度随时间的变化，来确定相变点。
在实验过程中，需要精确控制温度变化的速率，以确保测量结果的准确性。
同时，要对多个不同成分的样品进行测试，以获得足够的数据来绘制相图。
当我们获得了大量的实验数据后，就可以开始着手绘制相图了。
绘制的过程中，需要将实验得到的相变温度和成分数据标注在等边三角形的坐标上。
在标注数据时，要注意坐标的转换和计算。
因为在三元相图中，成分通常用质量分数或摩尔分数来表示，而不是直接用实验中测量得到的数值。
比如说，如果我们知道了三种组分 A、B、C 的质量分数分别为 wA、wB、wC，那么在等边三角形坐标中，对应的坐标点可以通过以下公式计算：对于 A 组分，横坐标 xA ＝ wA ／（wA ＋ wB ＋ wC) ×边长对于 B 组分，纵坐标 yB ＝ wB ／（wA ＋ wB ＋ wC) ×边长通过这样的计算，我们就可以将实验数据准确地标注在相图上。
标注完数据点后，接下来就是连接这些点，形成相区的边界线。
这需要根据相律和热力学原理来判断。
三相图的绘制(氯化钾、盐酸、水)
Ⅰ、目的要求1．掌握用三角坐标表示三组分相图的方法；2．能正确利用溶解度方法绘制KCl-HCl-H2O三组分系统的相图；3．了解湿固相法的原理，学会确定溶液中纯固相组成点的方法。
Ⅱ、基本原理为了绘制相图就需要通过实验获得平衡时各相间的组成及二相的连接线，即先使体系达到平衡，然后把各相分离，再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的组成。
但体系达到平衡的时间，可以相差很大。
对于互溶的液体，一般平衡达到的时间很快；对于溶解度较大，但不生成化合物的水盐体系，也容易达到平衡。
对于一些难溶的盐，则需要相当长的时间，如几个昼夜。
由于结晶过程往往要比溶解过程快得多，所以通常把样品置于较高的温度下，使其较多溶解，然后将其移至温度较低的恒温槽中，使之结晶，加速达到平衡。
另外，摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间的扩散速度，加速达到平衡。
由于在不同温度时的溶解度不同，所以系统所处的温度应该保持不变。
湿固相法的基本原理：在等边三角形相图中凡带有饱和溶液的固相组成点，必定处于饱和溶液组成点和纯固相点的连结线上，测定一组饱和溶液和湿固相（饱和溶液所对应的固相）的组成，它们的连结延长线将交于一点，即纯固相组成点。
本实验是测定在一定温度和压力下，KCl-HCl-H2O三组分体系中各组分的质量百分组成，从而绘制出三组分相图（体系中KCl处于饱和状态，溶解的KCl与KCl固体处于平衡状态）。
由KCl、HCl、H2O组成的三组分体系，在HCl的含量不太高时，HCl完全溶于水而成盐酸溶液，与KCl有共同的负离子Cl-。
所以当饱和的KCl水溶液中加入盐酸时，由于同离子效应使KCl的溶解度降低。
本实验即是研究在不同浓度的盐酸溶液中KCl的溶解度，通过此实验熟悉盐水体系相图的构筑方法和一般性质。
为了分析平衡体系各相的成分，可以采取各相分离方法。
如对于液体可以用分液漏斗来分离。
但是对于固相，分离起来比较困难。
因为固体上总会带有一些母液，很难分离干净，而且有些固相极易风化潮解，不能离开母液而稳定存在。
三组分相图的绘制
实验三组分相图的绘制一实验目的绘制苯一醋酸一水体系的互溶度相图。
为了绘制相图就需通过实验获得平衡时，各相间的组成及二相的连结线。
即先使体系达到平衡，然后把各相分离，再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的成分。
但体系达到平衡的时间，可以相差很大。
对于互溶的液体，一般平衡达到的时间很快；对于溶解度较大，但不生成化合物的水盐体系，也容易达到平衡；对于一些难溶的盐，则需要相当长的时间，如几个昼夜。
由于结晶过程往往要比溶解过程快得多，所以通常把样品置于较高的温度下，使其较多溶解，然后把它移放在温度较低的恒温槽中，令其结晶，加速达到平衡。
另外摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间扩散速度，加速达到平衡。
由于在不同温度时的溶解度不同，所以体系所处的温度应该保持不变。
二实验原理水和苯的互溶度极小，而醋酸却与水和苯互溶，在水和苯组成的二相混合物中加入醋酸，能增大水和苯之间的互溶度，醋酸增多，互溶度增大。
当加入醋酸到达某一定数量时，水和苯能完全互溶。
这时原来二相组成的混合体系由浑变清。
在温度恒定的条件下，使二相体系变成均相所需要的醋酸量，决定于原来混合物中水和苯的比例。
同样，把水加到苯和醋酸组成的均相混合物中时，当水达到一定的数量，原来均相体系要分成水相和苯相的二相混合物，体系由清变浑。
使体系变成二相所加水的量，由苯和醋酸混合物的起始成分决定。
因此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。
一般由清变到浑，肉眼较易分辨。
所以本实验采用由均相样品加人第三物质而变成二相的方法，测定二相间的相互溶解度。
当二相共存并且达到平衡时，将二相分离，测得二相的成分，然后用直线连接这二点，即得连结线。
一般用等边三角形的方法表示三元相图（图1）。
等边三角形的三个顶点各代表纯组分；三角形三条边AB、BC、CA分别代表A和B、B和C、C和A所组成的二组分的组成；而三角形内任何一点表示三组分的组成。
例如图1-1中的P点，其组成可表示如下：经P点作平行于三角形三边的直线，并交三边于a、b、c三点。
超详细三组分体系相图的制备实验
中国石油大学化学原理Ⅱ实验报告实验一三组分体系相图的制备一.实验目的制备等温、等压下苯－水－乙醇三组分体系相图。
二.实验原理三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。
等边三角形三个顶点分别代表纯组分 A、B 和C，则AB 线上各点相当于A 和B 组分的混合体系，BC 线上各点相当于B和C的组分的混合体系。
AC 线上各点相当于A和C的组分的混合体系。
在苯－水－乙醇三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙醇和苯、乙醇和水都是完全互溶的。
设由一定量的苯和水组成一个体系，其组成为K，此体系分为两相：一相为水相，另一项为苯相。
当在体系中加入乙醇时，体系的总组成沿AK 线移至N 点。
此时乙醇溶于水相及苯相，同时乙醇促使苯与水互溶，故此体系由两个分别含有三个组分的液相组成，但这两个液相的组成不同。
若分别用b1、c1 表示这两个平衡的液相的组成，此两点的连线成为连系线，这两个溶液称为共轭溶液。
代表液－液平衡体系中所有共轭液相组成点的连线称为溶解度曲线（如图1-1）。
曲线以下区域为两相共存区，其余部分为均相区。
此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液－液平衡相图。
图1-1 三组分体系液－液平衡相按照相律，三组分相图要画在平面上，必须规定两个独立变量。
本实验中，它们分别是温度（为室温）和压力（为大气压）。
三.实验仪器与药品1.仪器25mL 酸式滴定管2支，5mL 移液管1支，50mL 带盖锥形瓶8个。
2.药品苯（分析纯），无水乙醇（分析纯），蒸馏水。
四.实验步骤1.取8 个干燥的50mL 带盖锥形瓶，按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管配制6种不同浓度的苯－乙醇溶液，及两种不同浓度的水－乙醇溶液。
2.用滴定管向已配好的水－乙醇溶液中滴苯，至清液变浊，记录此时每种清液中水的体积。
滴定时必须充分摇荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于苯、乙醇的挥发而引入的误差。
3.读取室温。
4.记录表格。
表1-1 溶解度曲线有关数据溶液编号体积（mL）质量（g）质量百分数（％）苯水乙醇苯水乙醇合计苯.水乙醇1 23 4 5 6 7 81.001.502.503.003.504.003.502.505.004.003.502.501.504.00五.数据处理将各溶液滴定终点时各组分的体积，根据它们在实验温度下的密度（查附录二和附录三）换算为质量，求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。
2017级化学工程物理化学实验资料-三液系(三氯甲烷~醋酸~水)相图绘制---滴定法
实验项目一．实验名称三液系（三氯甲烷~醋酸~水）相图绘制二．实验目的（1）熟悉相律和三角形坐标表示三组分相图的方法。
（2）用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图。
三．实验原理在萃取时，具有一对共轭溶液的三组分相图对确定合理的萃取条件极为重要。
在定温定压下，三组分体系的状态和组分之间的关系通常可用等边三角形坐标表示，如图1所示：图1 图2等边三角形三顶点分别表示三个纯物质A,B,C。
AB,BC,CA,三边表示A和B,B和C,C和A所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如点P的组成为: A%＝Cb B%=Ac C%=Ba 具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图2所示。
该三液系中，A和B，及A和C完全互溶，而B和C部分互溶。
曲线DEFHIJKL为溶解度曲线。
EI和DJ是连接线。
溶解度曲线外为单相区，曲线外为两相区。
物系点落在两相区内，即分为两相。
图3绘制溶解度曲线的方法有许多种，本实验采用的方法是：将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K点时系统由清变浑。
再往体系里加入醋酸，系统点则沿AK上升至N’点而变清亮。
再加入水，系统点又沿BN’由N’点移至J点而再次变浑，再滴加醋酸使之变清……如此往复，最后连接K、J、I……即可得到互溶度曲线,如图3所示。
四．仪器与药品滴定管（50ml，酸式）1支；移液管（2ml,胖度）4支；滴定管（50ml，碱式）1支；（5ml,刻度）2支；有塞锥形瓶（100ml）2只；（10ml ,刻度）1支；有塞锥形瓶（25ml）4只；分液漏斗（60ml）2只。
氯仿（AR），冰醋酸（AR），0.5mol/L标准NaOH溶液。
五．实验步骤（1）在洁净的酸式滴定管内装水,移取6ml氯仿及1ml醋酸于干燥洁净的100ml磨口锥形瓶中，然后慢慢滴入水，且不停地振摇，至溶液由。
实验三--三组分系统相图
5
❖ 等边三角形图示规律：
❖ 1) 在平行于底边的任意一条线上，所有代 表物系的点含顶角组分的质量分数相等。例 如图2中的D，O，Q 物系点，含A的质量分 数相同。
取8只干燥的具塞锥形瓶，按表1中乙酸正丁酯、水、乙醇的体积配制 1-8号溶液，分别往1-2号溶液中滴定乙酸正丁酯至清液变浊，往3-8号溶 液中滴定[1]水至清液变浊，记录相应的滴定体积于表1中。
❖ 2．连接线的测定
按表2 “共轭溶液” 项中的体积将乙酸正丁酯、乙醇、水（H液）置于干 燥的50mL分液漏斗中，充分摇动后静置分层（H液先配好静置待用）， 取水层（下层）约1mL于干燥的50mL具塞锥形瓶并称重（实验前需将空 的具塞锥形瓶称重），可得WG。然后用干燥的滴管逐滴加入表2中乙酸 正丁酯-乙醇溶液（E液），边滴边摇，滴至由浊变清后称重，可得WE， 所有数据记录于表2。
❖ 2) 过某一顶点的直线上，物系中其它两个 顶角组分的含量比相同。例如在图2中通过 顶点A的直线AN上，组分B和C含量之比都 相同。
❖ 3) 通过顶点的任一条线上，离顶点越近， 代表顶点组分的含量越多，反之亦然。例如 图2的M点中含A多；N点中含A少 。
图2 等边三角形图示规律
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❖ 4) 若把任意两个三组分系统（其物系点分别为图 3中的M和N）混合成一个新的物系（图3中的O点 ），则O点一定在MN的连线上。O点的位置靠近 量多的物系点，可用杠杆规则求算。
❖ 5) 由三个三组分系统D，Q，F混合而成的新系统 的物系点(见图3)，落在这三点组成三角形的重心 位置，即H点。先用杠杆规则求出D，Q混合后新 体系的物系点E，再用杠杆规则求出E，F混合后 的新体系物系点H，H即为三角形DQF的重心。 这一规则称为重心规则 。
三液系相图绘制
三液系（三氯甲烷~醋酸~水）相图的绘制薛念华一．实验目的：1.熟悉相律和用三角形坐标表示三组分相图的方法。
2.用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图。
二．实验原理：在定温定压下，三组分体系的状态和组成之间的关系通常可用等边三角形坐标，如下图所示。
等边三角形三顶点分别表示三个纯物A、B、C。
AB、BC、CA三边分别表示A和B、B和C、C和A所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如O点的组成为A%=Cc’，B%=Aa’，C%=Bb’。
具有一对共轭溶液的三组分体系相图，在该三液系中，A和B、A和C完全互溶，而B和C只能有限度的互溶，B和C的浓度在Ba和Cd之间可以完全互溶，介于ad 之间体系分为两层，一层是B在C中的饱和溶液（d点），另一层是C在B中的饱和溶液（a点），这对溶液称为共轭溶液。
曲线abd为溶解度曲线。
曲线外是单相区，曲线内是二相区。
物系点落在两相区内即分成二相，如O点分成组成为E和F的二相，EF 线称为连结线。
绘制溶解度曲线的方法较多。
本实验是先在完全互溶的两个组分（如A和C）以一定的比例混合所成的均相溶液（如图II上的N点）中滴加入组分B，物系点则沿NB 线移动，直至溶液变浑，即为L点，然后加入A，物系点沿LA上升至N’点而变清。
如再滴加B，则物系点又沿N’B移动，当移至L’点时溶液再次变浑。
再滴加A使之变清……。
如此重复，最后连接L，L’，L’’……，即可绘出溶解度曲线。
三．仪器与药品：滴定管（50mL，酸式）×1，滴定管（50mL，碱式）×1，有塞锥形瓶（100mL）×2，有塞锥形瓶（25mL）×4，锥形瓶（100mL）×2，移液管（2mL，胖肚）×4，移液管（5mL，刻度）×2，移液管（10mL，刻度）×1，分液漏斗（60mL）×2，漏斗架×1，氯仿（分析纯），冰醋酸（分析纯），0.5mol/L标准NaOH溶液。
三元体系相图的绘制
实验五三元体系(H2O-HAC-CHCl3)相图的绘制一．实验目的：1.熟悉相律和利用等边三角形坐标表示三组分相图的方法。
2.用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图，并绘制连接线。
二、基本原理：根据相律，f=c-φ+2=3+2-φ=5-φ，若指定温度和压力，则f**=3-φ，f**最多为2，可用平面图来表示。
图1 （a）图1（b）图2（1）物系点组成的确定：在定温定压下，三组分体系的状态和组成之间的关系通常可用等边三角形坐标来表示，如图1（a），等边三角形三顶点A、B和C分别表示三个纯物质，AB，BC及CA三边分别表示A和B，B和C以及C和A所组成的二组分组成。
三角形内任一点，则表示三组分的组成。
如O点的组成：A%=Cc’,B%=Aa’,C%=Bb’。
即各物种的组成为过物系点O做各顶点对边的平行线。
又因为各物种总的百分组成为100%，三角形为等边三角形，所以又可以由其中的一条边表示各组分的百分组成，如图1中（b）所示。
当然，给出一定组成的溶液百分比，按照上述表示方法，也应该能找出对应的物系点。
（2）溶解度曲线的绘制对于具有一对共轭溶液的三液系相图，如图2，该三液系相图中A和B，A和C为完全互溶而B和C为部分互溶，曲线abc为溶解度曲线。
曲线上方为单相区，曲线下方为二相区，物系点落在二相区内，即分为二相，如X 点则分成组成为E和F的二相，而EF线称为连接线。
对于溶解度曲线的绘制，本实验是先以完全互溶的两个组分（如A和C），以一定的比例混合所组成的均相溶液，如图2上的N点，滴加入组分B，根据平衡相图的直线规则，物系点则沿着NB移动，直至溶液变混，即为L点。
再加入A，物系点由LA上升至N’点而变清。
再加入B，此时物系点又沿着N’B由N’移动至L’而再次变混，再滴加A使变清……，如此反复，最后连接L，L’，L’’……即可画出溶解度曲线。
（3）连接线的绘制由于连接线是表示在两相区内呈平衡两相的组成（或A在两相中的分配），所以可以在两相区内配制溶液，待平衡后分析每相中的任何一种组成的含量，连接在溶解度曲线上该两含量的组成点而得出。
三液系相图的绘制.
实验三氯甲烷—醋酸—水三液系相图的绘制一．实验目的1．掌握用三角坐标表示三组分相图的方法；2．用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图。
二．实验原理为了绘制相图就需要通过实验获得平衡时各相间的组成及二相的连接线，即先使体系达到平衡，然后把各相分离，再用化学分析法或者物理方法确定达成平衡时各相的组成。
但体系达到平衡的时间，可以相差很大。
对于互溶的液体，一般平衡达到的时间很快；对于溶解度较大但不生成化合物的水盐体系，也容易达到平衡。
对于一些难溶的盐，则需要相当长的时间，如几个昼夜。
由于结晶过程往往要比溶解过程快得多，所以通常把样品置于较高的温度下，使其溶解较多，然后将其移至温度较低的恒温槽中，使之结晶，加速达到平衡，另外，摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间的扩散速度，加速达到平衡。
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。
同样，把水加到醋酸和氯仿的均相混合物中时，当水达到一定数量，原来的均相体系变成水相和氯仿相的两相混合体系，体系由清变混。
使体系变成两相所需要的水量，取决于醋酸和氯仿的起始成分。
因此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。
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。
用等边三角形的方法表示三元相图。
等边三角形的三个定点各代表纯组分，三角形三条边AB、BC和CA分别代表A和B，B和C，C和A所组成的二组分的组成，而三角形内任意一点表示三组分的组成。
三元相图的绘制详解
三元相图得绘制本实验就就是综合性实验。
其综合性体现在以下几个方面:１、实验内容以及相关知识得综合本实验涉及到多个基本概念,例如相律、相图、溶解度曲线、连接线、等边三角形坐标等，尤其就就是在一般得实验中（比如分析化学实验、无机化学实验等）作图都就就是用得直角坐标体系,几乎没有用过三角坐标体系,因此该实验中得等边三角形作图法就具有独特得作用。
这类相图得绘制不仅在相平衡得理论课中有重要意义，而且对化学实验室与化工厂中经常用到得萃取分离中具有重要得指导作用。
2、运用实验方法与操作得综合本实验中涉及到多种基本实验操作与实验仪器（如电子天平、滴定管等）得使用。
本实验中滴定终点得判断，不同于分析化学中得大多数滴定。
本实验得滴定终点,就就是在本来可以互溶得澄清透明得单相液体体系中逐渐滴加试剂,使其互溶度逐渐减小而变成两相,即“由清变浑”来判断终点。
准确地掌握滴定得终点,有助于学生掌握多种操作,例如取样得准确、滴定得准确、终点得判断准确等。
一、实验目得1、掌握相律，掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。
2、掌握用溶解度法绘制三组分相图得基本原理与实验方法。
二、实验原理三组分体系Ｋ= 3,根据相律:f ＝K–φ＋2＝5–ф式中ф为相数。
恒定温度与压力时:ｆ= ３–φ当φ= 1,则f = 2因此,恒温恒压下可以用平面图形来表示体系得状态与组成之间得关系,称为三元相图。
一般用等边三角形得方法表示三元相图。
在萃取时,具有一对共轭溶液得三组分相图对确定合理得萃取条件极为重要。
在定温定压下,三组分体系得状态与组分之间得关系通常可用等边三角形坐标表示,如图1所示：图1图2等边三角形三顶点分别表示三个纯物质Ａ,B,C。
AＢ，ＢC,ＣA，三边表示Ａ与B,B与C,C 与A所组成得二组分体系得组成。
三角形内任一点则表示三组分体系得组成。
如点P得组成为：Ａ%=Cb B%＝Ac Ｃ%=Ba具有一对共轭溶液得三组分体系得相图如图2所示。
该三液系中,A与B,及A与C完全互溶,而B与C部分互溶。
正戊醇-水-乙酸三元体系等温等压相图的绘制
正戊醇-乙酸-水三元体系等温等压相图的绘制摘要：为了体验不借助任何仪器就可以做出富有意义的研究工作，并学会使用origin绘制三相图。
本次实验通过浊点法测定三元溶液体系正戊醇-乙酸-水的等温等压相图，以及酸碱滴定法测量该体系中液-液二相平衡的连接线。
实验过程中体会到了酸碱滴定和标定操作的重要性，懂得了三相图的分析方式。
该实验采用的试剂环保，毒性小，锻炼了实验员的实验操作能力，更加熟练origin软件画图方法。
关键词：三相图酸碱滴定浊点法Abstract In order to experience without the aid of any instrument can make meaningful research work, and learn to use a three-phase diagram drawing origin. The experiment by the cloud point determination Ternary Solutions amyl alcohol - acetic acid - water isothermal isobaric phase diagram, as well as acid-base titration measurements of the system of liquid - liquid equilibrium of two cables. During the experiment realized the importance of the acid-base titration and calibration operation, to understand the way of a three-phase diagram analysis. Reagent used in this experiment green, toxicity, exercise capacity laboratory assistant of experimental operation, more skilled origin software drawing methods.Keywords Three-phase diagram acid-base titration cloud point在物理化学理论课上，我们曾学到相平衡课程，主要是理论部分，没有进行实践，尤其是三组分系统的理论更少。
物化实验报告——三液系图绘制
三液系（三氯甲烷-醋酸-水）相图的绘制姓名：胡相银学号：20095051262班级：09化二指导教师：栗印环一．实验目的1.熟悉相律和用三角形坐标表示三组分相图的方法。
2.用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图。
二．实验原理：在定温定压下，三组分体系的状态和组成之间的关系通常可用等边三角形坐标表示.等边三角形三顶点分别表示三个纯物A、B、C。
AB、BC、CA三边分别表示A和B，B和C，C和A所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如O点的组成为A%=Cc’、B%=Aa’、C%=Bb’。
具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图所示。
在三液系中，A和B及A 和C完全互溶，而B和C部分互溶。
曲线abd为溶解度曲线，曲线外为单相区，曲线内为两相区。
物系点落在两相区内，即分为两相，如O点分成组成为E和F 的两相，EF线即为连接线。
绘制溶解度曲线的方法较多。
本实验是先在完全互溶的的两个组分(如A和C)以一定的比例混合所成的均相溶液中加入组分B，物系点则沿NB线移动，直至溶液变浑，即为L点.然后加入A，物系点沿LA上升至N’点而变清。
如再加入B，则物系点又沿N’B由N’点移至L’点而再次变浑。
再滴加A使变清…..如此重复，最后连接L,L’,L’’…..，即可绘出其溶解度曲线。
三角形坐标表示法具有一对共轭溶液的三组分体系相图三．仪器与药品：滴定管（50ml，酸式）1支锥形瓶2只移液管（2ml 、5ml 、10ml）氯仿（分析纯）冰醋酸（分析纯）水四．实验步骤：1.在洁净的酸式滴定管内装水。
移取6ml氯仿及1ml醋酸于干燥洁净的100ml 磨口锥形瓶中，然后慢慢滴入水，且不停地振摇，至溶液由清变浑，即为终点，记下水的体积。
再向此瓶中加入2ml醋酸，体系又成均相，继续用水滴至终点。
同法再依次加入3.5ml、6.5ml醋酸，并分别再用水滴定，记录各次各组分的用量。
2.另取一干燥洁净的100ml磨口锥形瓶，用移液管移入2ml氯仿和3ml醋酸。
柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧性能测定
实验项目：柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧性能测定一、实验目的本实验学习柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方法，并根据相图，选择合适的柴油微乳液，通过氧弹卡计进行燃烧性能测定，比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率的不同，对微乳柴油的经济与环保价值进行评价。
二、实验原理1985年,Shah定义微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂界面膜的作用下生成的热力学稳定、各向同性的透明的分散体系。
乳化燃油与通常的乳状液一样，分为油包水型(W/o)和水包油型(O/W)，在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均匀地悬浮在油中，被称为分散相或内相，燃料油则包在水珠的外层，被称为连续相或外相。
我们目前所见的大多数乳化燃料油都为油包水型乳化燃料。
乳化燃料燃烧是个复杂的过程，对其节能降污机理较为成熟的解释是乳化燃料中存在的“微爆”现象和水煤气反应，也就是从燃料的物理过程和化学过程来解释。
（1）微爆现象：油包水型分子基团，油是连续相，水是分散相，由于水沸点(100℃)低于燃油沸点(130℃以上)。
在气缸温度急剧升高时，水微粒先沸腾气化，体积在万分之一秒内瞬间增大了1500倍左右，其气化膨胀相当于一次极小的爆炸。
当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时。
水蒸气产生的巨大压力将冲破油膜的束缚，无数小液珠产生的阻力使油滴发生爆炸，油雾化成更细小的油滴。
小油滴与空气接触的比表面积成倍提高，形成二次燃烧的雾化条件，爆炸后的细小油滴更易燃烧，其燃烧表面比纯燃油增加了104倍左右。
因此，减少了物理上的不完全燃烧和排烟损失，提高了燃烧效率，使内燃机达到节能的效果。
（2）化学作用—“水煤气反应”：在缺氧条件下，油燃烧产生热裂解，形成难以燃烧的碳，使排烟冒黑烟，而在水煤气存在时，水微粒高速汽化中所含的氧与碳粒子充分结合，并被完全燃烧而形成二氧化碳，从而大大提高喷燃雾化效果，使发动机燃烧效率提高，达到增强发动机动力、节省燃料的效果。
C + H2O = C0 + H2C + 2 H2O = CO2+2H2。
《物理化学设计实验》三组分体系相图的绘制实验
《物理化学设计实验》三组分体系相图的绘制实验一、实验目的1. 通过本项设计实验，要求学生掌握实验方案设计的一般方法和步骤；具备研究性实验设计与实施的能力；初步学习科技论文的撰写方法。
2. 通过本项实验设计，要求学生掌握文献资料的调研及科学运用能力；培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；使学生初步掌握科学研究的一般方法和步骤；培养学生的动手能力和创新能力。
3. 通过本项实验设计，培养学生能够正确运用仪器和实验条件，开发实验项目的能力；从而培养学生的综合协调与协作能力。
4. 根据资料调研情况，自拟实验题目。
要求利用滴定管和现有条件，设计一项10学时内能够完成的教学实验项目。
实验设计中要说明项目设计的意义和依据，给出实验设计方案，经实验指导教师批准后实施，写出实验论文。
5. 熟悉相律，掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。
6. 掌握用溶解度法绘制相图的基本原理。
二、实验原理对于三组分体系，当处于恒温恒压条件时，根据相律，其自由度f*为：f*＝3－Φ式中，Φ为体系的相数。
体系最大条件自由度f*max＝3－1＝2，因此，浓度变量最多只有两个，可用平面图表示体系状态和组成间的关系，通常是用等边三角形坐标表示，称之为三元相图。
如图1所示。
等边三角形的三个顶点分别表示纯物A、B、C，三条边AB、BC、CA分别表示A和B、B和C、C和A所组成的二组分体系的组成，三角形内任何一点都表示三组分体系的组成。
图1中，P点的组成表示如下：经P点作平行于三角形三边的直线，并交三边于a、b、c三点。
若将三边均分成100等份，则P 点的A 、B 、C 组成分别为：A ％=Pa =Cb ，B ％=Pb =Ac ，C ％=Pc =Ba 。
A-B-C 是属于具有一对共轭溶液的三液体体系，即三组分中二对液体A 和B ，A 和C 完全互溶，而另一对液体B 和C 只能有限度的混溶，其相图如图2所示。
图2中，E 、K 2、K 1、P 、L 1、L 2、F 点构成溶解度曲线，K 1L 1和K 2L 2是连结线。
实验六 三液系(三氯甲烷—醋酸—水)相图的绘制
实验六三液系（三氯甲烷—醋酸—水）相图的绘制实验目的1、熟悉相律和三角形坐标表示三组分相图的方法。
2、用溶解法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图。
实验原理在萃取时，具有一对共轭溶液的三组分相图对确定合理的萃取条件极为重要。
在定温定压下，三组分体系的状态和组成之间的关系通常可用等边三角形坐标表示，如图1所示。
图1.三角形坐标表示法图2. 具有一对共轭溶液的三组分相图等边三角形三顶点分别表示三个纯物A、B、C。
AB、BC、CA三边分别表示A和B、B和C、C和A所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如O点的组成为A%=Cc′、B%=Aa′、C%=Bb′。
具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图2所示。
该三液系中，A和B及A和C完全互溶，而B和C部分互溶。
曲线abd是溶解度曲线。
曲线外是单相区，曲线内是两相区。
物系点落在两相区内，即分成两相，如O点分成组成为E 和F的两相，EF称为连接线。
绘制溶解度曲线的方法较多。
本实验先在完全互溶的两组分以一定的比例混合所成是均相溶液（如图2中的N点）中加入组分B，物系点则沿着NB线移动，直至溶液变浑，即为L点。
然后加入A，物系点沿着LA上升至N′点变清。
如再加入B，物系点又沿N′B由N′点移至L′点而再次变浑。
再滴加A使变清……。
如此重复，最后连接L，L′，L″……，即可绘出其溶解度曲线。
仪器和药品1.仪器滴定管（50ml，碱式）2支移液管（5ml，刻度）1支移液管（10ml，刻度）2支锥形瓶（100ml）2个洗耳球2个2.药品氯仿（分析纯）密度1.48g/ml，冰醋酸（分析纯）密度1.08g/ml，水密度 1.00g/ml实验步骤1、在洁净的碱式滴定管内装入水。
2、移取6ml氯仿及1ml醋酸于干燥的100ml磨口锥形瓶中，然后慢慢滴入水，且不停地震荡，至溶液由清变浑，即为终点，记下水的体积。
再向瓶中加入2ml醋酸，体系又成均相，继续用水滴定至终点。
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中国石油大学化学原理（二）实验报告
实验日期：2013-10-24 成绩：
班级：石工12-11 学号：12093406 姓名：王景乐教师：
同组者：赵润达
三组分体系相图制备
一、实验目的
制备等温等压下甲苯—水—乙醇三组分体系相图
二、实验原理
三组分体系相图的组成可用等边三角形坐标表示。
等边三角形三个顶点分别代表纯组分A、B和C。
则AB线上各点相当于A和B组分的混合体系，BC线上各点相当于B和C的组分的混合体系，AC线上各点相当于A和C的组分的混合体系。
在甲苯—水—乙醇三组分体系中。
甲苯与水是部分互溶的，二乙醇和甲苯、乙醇和水都是完全互溶的。
设由一定量的甲苯与水组成一个体系，其组成为K，此体系分为两相：一相为水相，另一相为甲苯相。
当在体系中加入乙醇时，体系的总组成沿AK线移至N点。
此时乙醇溶于水相和甲苯相，同时乙醇促使水与甲苯互溶，故此体系由两个分别含有三个组分的液相组成。
但这两个的液相的组成
不同，若分别用、表示这两个平衡的液相的组成，此两点的连线成为连系线，
这两个溶液称为共轭溶液。
代表液—液平衡体系中所有共轭溶液相组成点的连线称为溶解度曲线（如图1—1）。
曲线以下区域为两相共存区，其余部分均为相区。
此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液—液平衡相图
按照相律，三组分相图要画在平面上，必须规定两个独立变量。
本实验中，它们分别是温度（即室温）和压力（大气压力）。
三、实验仪器与药品
1.仪器
25ml酸式滴定管2支，5ml移液管1支，50ml带盖锥形瓶8个。
2.药品
甲苯（分析纯），无水乙醇（分析纯），蒸馏水。
四、实验步骤
1.取8个干燥的50ml带盖锥形瓶，按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管配制6种不同浓度的甲苯—乙醇溶液，及两种不同浓度的水—乙醇溶液。
2.用滴定管向已配制好的水—乙醇溶液中滴甲苯，至清夜变浊，记录此时甲苯的体积。
用滴定管向已配制好的甲苯—乙醇溶液中滴甲苯，至清夜变浊，记录此时水的体积。
滴定时必须充分震荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于甲苯、乙醇的挥发而引入的误差。
3.读取室温
t=17.0
4.记录表格
表1—1 溶解度曲线有关数据记录表
五、数据处理
将各溶液滴定终点时的各组分的体积，根据它们在实验温度下的密度换算为质量，求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。
由附录二查得在17.0时水的密度为=0.9988g/mL
由附录三查得甲苯的密度公式为：
=0.88412-0.9225**t+0.0152**-4.223**t—温度（
温度范围0—99
无水乙醇的密度公式为：
=0.80625-0.8461**t+0.16**t—温度（
温度范围0—78
把温度代入公式得(甲苯)=0.8684g/mL
(无水乙醇)=0.7919g/mL
表1—2 溶解度曲线有关数据处理表
例如对第一组数据进行处理：
m(甲苯)=(甲苯)*V(甲苯)=0.8684*0.10=0.08684(g)
m(水)=(水)*V(水)=0.9988*3.50=3.4958(g)
m(无水乙醇)=(无水乙醇)*V(无水乙醇)=0.7919*1.50=1.18785(g)
m(总)= m(甲苯)+ m(水)+ m(无水乙醇)=0.08684+3.4958+1.18785=5.08264(g)
w(甲苯)=0.08684/5.08264=0.017086=1.7086%
w(水)=3.4958/5.08264=0.687792=68.7792%
w(无水乙醇)=1.18785/5.08264=0.295122=29.5122%
六、实验注意事项
1.用蒸馏水瓶将蒸馏水倒入酸式滴定管，并记录初始刻度值
2. 用烧杯量取30mL甲苯倒入酸式滴定管中，待用
3. 实验完毕，酸式滴定管中的苯回收至原瓶中
4. 锥形瓶中的废液倒入废液桶中，把锥形瓶冲洗干净，放入烘干箱烘干，
再换上8个烘干瓶摆好
七、思考题
1.本实验所用的滴定管（盛甲苯的），锥形瓶，移液管为什么要干燥？
答：若仪器中有水，会使甲苯，水，乙醇的质量分数的计算出现偏差，得不到正确的三相图。
2.当体系组成分别在溶解度曲线上方及下方时，这两个体系的相数有什么不同？在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的？此时为几相？
答：溶解度曲线上方时均相区，体系是一相，相数是1，溶解度曲线下方是液液两相区，相数是2。
当溶液滴定至浑浊且摇晃5秒钟仍为浑浊则此时处于溶解度曲线上，此时相数为1。
3.温度升高，此三组分体系的溶解度曲线会发生什么变化？在本实验操作中
应注意哪些问题，以防止温度变化而影响实验的准确性？
答：温度升高，溶解度曲线下降，因为温度升高，溶解度增加，则两相区面积减小。
在实验中应注意不要用手握住锥形瓶的底部。
八、实验总结
通过做本实验，是我加深了对三相图的理解与记忆。
在做实验的过程中我清楚地认识到了认真、细致的重要性，尤其是在使用滴定管时，由于是第一次使用滴定管，操作上存在些错误，但滴定完一号瓶后已渐渐顺手，做起来也是比较容易的，总的来说这个实验使我学到了很多。