实验三 三组分系统相图 ppt课件

❖ 说明系统最多有4个独立变量，需用四维立体图型 表示。
❖ 对于凝聚系统，为了便于研究，通常恒定T，P，则
剩余两个变量，只需用平面图就可以表示，常采用
等边三角形表示法。
实验三 三பைடு நூலகம்分系统相图
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二、 基本原理
等边三角形表示法：（如图1所以）
❖ 1.等边三角形的三个顶点分别 表示纯组分A、B和C。
❖ 2.三条边上的点代表相应两个 组分所形成的二组分系统，其 刻度为相应组分的质量分数。
实验三 三组分系统相图
三组分系统相图
2012.4.01
实验三 三组分系统相图
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一、 实验目的
❖ 1.熟悉相律及三角坐标表示三组分相图的方法 ❖ 2.绘制具有一对共轭溶液的三组分相图
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二、 基本原理
❖ 对于三组分系统，依相律：f =c–Φ+2,得 f=5 -Φ，当 Φ =1时，f=4。
❖ 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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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。
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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 。
图1 三角坐标图表示的A、B、C三组分
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二、 基本原理
等边三角形表示法：（如图1所以）
❖ 3.三角形内部的点代表一个三组分系统，过该点 作平行于各边的平行线，在各边上的截距代表对 应顶点组分的含量，如在D点中，三个组分分别 为wA=0.2，wB=0.5，wC=0.3，且wA+wB+wC=1。
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三组分系统中互溶度曲线和连接线的测定
❖ 2. 原体系（共轭溶液体系）在坐标点为 H点，因在两相区内，故分成两个相点G、 I，将组成为E（质量分数为0.66）的乙酸 正丁酯-乙醇混合溶液滴加到组成为G，其 质量为WG的三组分溶液中，则系统组成将 沿GE线移动（图4），当移至F点时，体系 进入单相区，溶液由浑浊变清亮。
❖ 1．互溶度曲线的测定
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
图3 三组分系统的杠杆规则
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三组分系统中互溶度曲线和连接线的测定
❖ 1. 在乙酸正丁醇，乙醇和水这三种液 体中，乙酸正丁酯与水只能部分互溶 ，而乙酸正丁酯与乙醇、乙醇与水可 以完全互溶。配制不同组分的乙酸正 丁酯和乙醇，在其中逐渐滴加水，当 溶液由清亮变浊时候，该点既是组分 由单向区进入两相区，由此可记录8个 点，可以观察到系统组成由A向C移动( 图4)。通过滴定法确定的这8个点用一 条平滑的曲线连接起来即得互溶度曲 线。互溶度曲线内为两相区，曲线外 为单相区。
从杠杆规则可知，加入的乙酸正丁酯-
乙醇混合物质质量WE与G液的质量WG之比 符合FG/EF=WE/WG，通过实验数据，即可 知的比值，过E点作互溶度曲线的割线，使
线段符合上式，从而可确定G点得位置，
连接G点与原系统总组成H点并延长交曲线
于点，既得连接线GI。
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四 实验步骤
❖ 4.若通过三角坐标图内部的一个物系点分别作两 个侧边的平行线与底边相交，就将底边分为三段 。中间段的长度表示A组分的含量；右边段表示 图1 三角坐标图表示的A、B、C三组分 B组分的含量；左边段表示C组分的含量。
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❖ 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。
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五 数据记录及处理
1.由密度公式[2]将体积换算成质量，并算出质量分数，然后在三角坐 标系 中绘制其互溶度曲线。
表1 互溶度曲线测定
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