物化实验 完全互溶双液系气液平衡相图的绘制-数据处理
物化实验双液系的气-液平衡相图实验报告
双液系的气-液平衡相图一实验目的1.绘制在pθ下环己烷-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.掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法;3.掌握用折光率确定二元液体组成的方法。
二实验原理在常温下,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互溶,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汽压与外界压力相等时的温度,在一定的外压下,纯液体的沸点有其特定值,但双液系的沸点不仅与外压有关而且还与两种液体的相对含量有关。
通常,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中于 (a)。
而实际溶液由于A 和B二组分的相互影响,常与拉乌尔定律有较大偏差,在T—X图上就会有最高或最低点出现,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸点混合物,如图2-4-1(b),(c)所示。
恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成相同,因此通过蒸馏无法改变其组成。
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。
三仪器和试剂沸点仪1套;恒温槽1台;阿贝折射仪1台;量筒8个;玻璃漏斗8个;滴管2个;环己烷(分析纯);异丙醇(分析纯);实验装置如下:四实验步骤1.工作曲线的绘制配制环己烷的质量百分数0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80和0.90的环己烷-异丙醇溶液。
计算所需环己烷和异丙醇的质量,并用分析天平准确称取。
为避免样品挥发带来的误差,称量应尽可能的迅速。
各种溶液的确切组成要按照实际称样结果精确计算。
调节超级恒温水浴的温度为35度,使阿贝折光仪上温度与其保持一致。
分别测定上述九个溶液以及异丙醇和环己烷的折光率。
根据这些数据作出折光率-组成工作曲线。
华师物化实验报告 双液系气-液平衡相图的绘制
华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 双液系气-液平衡相图的绘制 实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分一、 实验目的1. 掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。
2. 绘制异乙醇-乙酸乙酯双液系的沸点—组成图,确定其恒沸组成及恒沸温度。
3. 了解阿贝折射仪的构造原理,掌握阿贝折射计的原理及使用方法。
二、 实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
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-φ ,f *max =2,同时共存的相数φmax =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)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(a)所示。
(2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 (b)所示。
(3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇—水体系,如图1(c)所示。
t At At At Bt B t Bt / o t / o t / o Cx Bx Bx BABAABB(a)(b)(c)x 'x '对于后两种情况,为具有恒沸点的双液系相图。
双液系的气-液平衡相图的绘制实验报告
实验四 双液系的气-液平衡相图的绘制一、目的要求1.用沸点仪测定大气压下乙醇—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称为双液系。
两种液体若能按任意比例互相溶解,称为完全互溶的双液系;若只能在一定比例范围内互相溶解,则称部分互双液系。
双液系的气液平衡相图t x -图可分为三类。
如图4.1。
图 4.1 二元系统t x -图这些图的纵轴是温度(沸点),横轴是代表液体B 的摩尔分数B x 。
在t x -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时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。
例如图4.1(a)中对应于温度t 1的气相点为y 1,液相点为1l ,这时的气相组成y 1点的横轴读数是g B x ,液相组成点1l 点的横轴读数为lB x 。
如果在恒压下将溶液蒸馏,当气液两相达平衡时,记下此时的沸点,并分别测定气相(馏出物)与液相(蒸馏液)的组成,就能绘出此t x -图。
y 1l 1t 1g Bx l Bx AB t/℃(a )气液t/℃AB B x →(b )t/ ℃气液ABB (c )图4.1(b)上有个最低点,图4.1(c)上有个最高点,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸混合物,在此点蒸馏所得气相与液相组成相同。
三、仪器和药品1.仪器玻璃沸点仪一套;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.药品无水乙醇(AR )或异丙醇(AR );环己烷(AR )。
四、实验步骤(一)、步骤1.按图4.2连好沸点仪,数字贝克曼温度计,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。
徐州工程学院完全互溶双液系气液平衡相图的绘制
徐州工程学院完全互溶双液系气液平衡相图的绘制绘制完全混溶双液体体系的气液平衡相图1。
实验目的1。
测定常压下环己烷-乙醇双液体系的T-x图,找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点2.掌握阿贝折射仪的使用方法2。
实验原理由两种液体物质组成的双组分系统称为双液体系统。
根据两种组分溶解度的不同,可分为三种情况:完全混溶、部分混溶和完全不混溶当两种挥发性液体混合形成完全可混溶的体系时,如果两种组分的蒸汽压不同,则混合物的组成与平衡时的气相组成不同。
当压力保持恒定时,混合物的沸点与两种组分的相对含量有关。
在恒压下,完全混溶的双液体体系的真实气液平衡相图(t-x)可根据体系与拉乌尔定律的偏差分为三类:(1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图2.7(a)所示(2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,该值小于两种纯液体的蒸汽压。
混合物具有最高沸点,如盐酸-水体系,如图2.7(b)所示(3)最大正偏差:存在最大蒸汽压值,该值大于两种纯液体的蒸汽压。
混合物的沸点最低,如图2.7(c)所示t/oct/oct Bt/oct bttatbxb(b)ATA XB(a)bax ‘ bax bx ‘(c)b图2.7双组分真实液体混合物的气液平衡相图(T-x图)后两种情况是具有恒定沸点的双液相图它们在最低或最高恒定沸点下具有相同的气相和液相组成,因此它们不能像第一种类型那样通过重复蒸馏将双液体系统的两种组分彼此分离,并且只能通过蒸馏和其他方法将一种纯物质和另一种恒定沸点混合物分离。
为了确定双液体系统的T-X相图,在气液平衡后,应同时确定双液体系统的沸点以及液相和气相的平衡组成。
本实验采用环己烷-乙醇体系,属于上述第三类。
t-x相图可以通过在沸点仪中蒸馏不同组成的混合物(如图2.8所示)并测量其沸点以及相应的气相和液相组成来绘制。
本实验中两相的成分分析用折射率法测定。
折射率是物质的特征值,与物质的浓度和温度有关,所以测量物质的折射率时需要恒温。
完全互溶双液系气液均衡相图的绘制
温度稳定后,记下温度计的读数,即为溶液的沸点。
切断电源,停止加热,先用吸管从小槽中取出气相冷凝液,迅速测定各自的折光率。用
烧杯盛水冷却液相,再从侧管处吸出少许液相,迅速测定各自的折光率。剩余溶液倒入回
收瓶。
按 1 号溶液的操作,依次测定 2,3,4,5,6,7,8 号溶液的沸点和气—液平衡时的
气、液相折光率。
图 2.8 构
使传感器(温度计)浸入液体内。冷凝管接通冷凝水。将稳流温度计的读数稳定后再
维持 3~5min,以使体系达到平衡。记下温度计的读数,即为无水乙醇的
沸点,同时记录大气压力。
3. 环乙烷沸点的测定
同第 2 步操作测定环乙烷的沸点。测定前应注意,必须将沸点仪清洗干净并干燥。
四、 实验步骤
1. 环已烷—乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定
调节恒温槽温度并使其稳定,恒温水使阿贝折射仪上的温度稳定在某一
定值,测量系列环已烷—乙醇标准溶液在此温度下的折光率。为了适应季
节的变化,可选择若干温度测量,一般可选 25℃,30℃,35℃三个温度。
2. 无水乙醇沸点的测定
将干燥的沸点仪安装好。从侧管加入约 20mL 无水乙醇于蒸馏瓶内,并
4. 测定系列浓度待测溶液的沸点和折光率
同第 2 步操作,从侧管加入约 20mL 预先配制好的 1 号环乙烷—乙醇溶液于蒸馏瓶内,
并使传感器(温度计)浸入溶液内,将液体加热至缓慢沸腾。因最初在冷凝管下端小槽内
的液体不能代表平衡气相的组成,为加速达到平衡,须连同支架一起倾斜蒸馏瓶,使小槽
中的气相冷凝液倾回蒸馏瓶内,重复 3 次(注意:加热时间不宜太长,以免物质挥发),待
t / oC
x'
B
tB tA
物化-完全互溶双液系的平衡相图
实验四完全互溶双液系的平衡相图【目的要求】1. 绘制常压下环己烷-乙醇双液系的T-X图,并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。
2. 掌握阿贝折射仪的使用方法。
【实验原理】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。
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。
恒压下将完全互溶双液体系蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成,就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出T-X图。
如图2-4-1所示,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,对于某一沸点温度所对应的二曲线上的两个点,就是该温度下气液平衡时的气相点和液相点,其相应的组成可从横轴上获得,即x、y。
通常,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2-4-1 (a)。
而实际溶液由于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图上就会有最高或最低点出现,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸点混合物,如图2-4-1(b)、(c)所示。
恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成相同,因此通过蒸馏无法改变其组成。
图2-4-1 完全互溶双液系的相图本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T-X图。
其方法是用阿贝折射仪测定不同组分的体系在沸点温度时气相、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T-X图。
【仪器试剂】沸点仪1套;恒温槽1台;阿贝折射仪1台;移液管(1mL,2支、10mL,2支);具塞小试管9支。
环己烷(A.R.);无水乙醇(A.R.)。
【实验步骤】1. 调节恒温槽温度比室温高5℃,通恒温水于阿贝折射仪中。
2. 测定折射率与组成的关系,绘制工作曲线。
将9支小试管编号,依次移入0.100mL、0.200mL、…、0.900mL的环己烷,然后依次移入0.900mL、0.800mL、…、0.100mL的无水乙第二篇基础实验2醇,轻轻摇动,混合均匀,配成9份已知浓度的溶液。
双液系气液相图的绘制实验报告
基础化学
(物理化学部分)
题目双液系气一液相图的绘制
班级
姓名
组号
仪器号
室温
216c
大气压
实验地点
实验楼C311
日
期
825.3MB
2008.11.9
一、实验目的
1、用沸点仪测定标准压力下环已烷-乙醇双液系的气液平衡数据,绘制系统的沸 点一组成图,确定系统的恒沸温度及恒沸混合物的组成。
2、了解用沸点仪测量液体沸点的方法,了解阿贝折光仪的测量原理和使用方法。
ห้องสมุดไป่ตู้二、实验原理
1、将两种完全互溶的挥发性液体组分A和组分B混合后,在一定的温度下, 平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因此,如果在定压下将液态混合物 蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成,就可得到平衡时气、液两 相的组成并绘制出沸点一组成图(即T—x图)。下图为完全互溶双液系的一种蒸
完全互溶双液系统气 液平衡相图的绘制2 误差分析
完全互溶双液系统气-液平衡相误差分析(2)------图的绘制.大学化学实验Ⅱ实验报告(物理化学部分)(贵州大学化学与化工学院——大学化学教学与示范中心)班级专业环境科091岳凡耀姓名: 0908100121 学号:谭指导教师:蕾实验成绩:实验项目名称:完全互溶双液系统气十四-液平衡相图的绘制实验编号:同组人:赵安娜、赵芳、吴红、陈彦霖、孙腾实验时间:报告人:岳凡耀日月 28年20114一、实验目的:1.掌握阿贝折射仪的使用方法通过测定混合物的折射率确定其组成。
2.学习常压下完全互溶双液系统气-液平衡相图的测绘方法,加深对相律、恒沸点的理解。
二、实验原理:相图是描述相平衡系统温度、压力、组成之间关系的图形,可以通过实验测定相平衡系统的组成来绘制。
两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系统;若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系统。
当纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时,液体就会沸腾,此时气-液两相呈平衡,所对应的温度就是沸点。
双液系统的沸点不仅取决于压力,还与液体的组成有关。
表示定压下双液系统气-液两相平衡时温度与组成关系的图称为T-X 图或沸点-组成图。
B液-恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气.平衡相图(T-X),根据体系对乌拉尔定律的偏差情况,可分为三类:(1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(а)所示。
(2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1(b)所示。
(3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇-水体系,如图1(c)所示。
图1 完全互溶双液系统的气-液平衡相图在最高沸点和最低沸点处,气相线与液相线相交,对应于此点组成的溶液,达到气-液两相平衡时,气相与液相组成相同,沸腾的结果只使气相量增加、液相量减少,沸腾过程中温度保持不变,这时的温度叫恒沸点,相应的组成叫恒沸组成。
压力不同,同一双液系统的相图不同,恒沸点及恒沸组成也不同。
双液系的气液平衡相图实验报告
双液系的气液平衡相图实验报告一、实验目的1、测定常压下环己烷乙醇双液系的气液平衡相图。
2、掌握阿贝折射仪的使用方法。
二、实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
本实验研究的是完全互溶双液系。
在一定温度下,溶液的气液两相达到平衡时,气相组成和液相组成之间存在一定的关系。
通过测定不同组成溶液的沸点和气、液相组成,绘制出沸点组成图(Tx 图),即可得到双液系的气液平衡相图。
通常,实验中通过测定溶液的折射率来确定其组成。
因为折射率与溶液的组成有一定的对应关系。
三、实验仪器和试剂1、仪器沸点仪阿贝折射仪超级恒温槽调压变压器温度计(50℃~100℃,分度值 01℃)移液管(1mL、2mL、5mL)洗耳球2、试剂环己烷(分析纯)无水乙醇(分析纯)四、实验步骤1、安装仪器将沸点仪洗净、烘干,安装好。
检查带有温度计的胶塞是否紧密,电热丝要靠近烧瓶底部的中心。
将阿贝折射仪与超级恒温槽连接好,调节恒温槽温度至 25℃。
2、配制溶液用移液管分别移取 05mL、10mL、15mL、20mL、25mL、30mL、35mL、40mL、45mL 乙醇于 10 个干燥的容量瓶中,再用环己烷分别稀释至刻度,摇匀,配制成一系列不同组成的环己烷乙醇溶液。
3、测定折射率用阿贝折射仪分别测定所配溶液及纯环己烷、纯乙醇的折射率。
测定时,用擦镜纸将棱镜擦净,滴加 2~3 滴待测液于棱镜上,合上棱镜并拧紧,调节反光镜使目镜内视场明亮,旋转棱镜调节旋钮,使目镜中出现明暗分界线,读取折射率。
每个样品测量三次,取平均值。
4、测定沸点向沸点仪中加入 20mL 乙醇含量较少的待测溶液,接通冷凝水。
调节调压变压器,缓慢加热溶液,当液体沸腾后,调节电压使液体沸腾稳定,待温度计读数稳定后,记录沸点温度。
停止加热,用吸管从小槽中吸取气相冷凝液,用阿贝折射仪测定其折射率。
再从侧管中吸取少量液相,测定其折射率。
实验5 完全互溶双液系的平衡相图
实验5 完全互溶双液系定压气液液相平衡图【实验目的】1.掌握阿贝折光仪的使用方法并通过测定混和物折光率确定其组成。
2.学习常压下完全互溶双液系定压气液液相平衡图的测绘方法,加深对相律、恒沸点的理解。
3.绘制常压下环己烷-乙醇双液系的T—X图,并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。
【实验原理】相图:描述相平衡系统温度、压力、组成之间关系的图形,通过实验测定相平衡系统的组成来绘制。
由液态物质混合而成的二组分系统称为双液系统。
若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系;若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系。
纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时就会沸腾,此时气液两相呈平衡,所对应的温度为沸点。
双液系的沸点不仅取决于压力,还与液体的组成有关。
表示定压下双液系气液两相平衡时温度与组成关系的图称为Tx图或沸点组成图。
定压下完全互溶双液系的沸点组成图可分为三类:(1)各组分对拉乌尔定律的偏差不大,溶液的沸点介于两纯液体的沸点之间。
如苯与甲苯系统,其T-x图如图5.1 (a)所示;(2)各组分对拉乌尔定律有较大负偏差,其溶液有最高沸点。
如丙酮与氯仿系统,其T-X图如图5.1 (b)所示;(3)各组分对拉乌尔定律有较大正偏差,其溶液有最低沸点。
如乙醇与环己烷等系统,其T-X图如图5.1 (c)所示。
图5.1 完全互溶双液系的相图恒沸点与恒沸组:在最高沸点和最低沸点处,气相线与液相线相交,对应于此点组成的溶液,达到气液两相平衡时,气相与液相组成相同,沸腾的结果只使气相量增加,液相量减少,沸腾过程中温度保持不变,这时的温度叫恒沸点,相应的组成叫恒沸组成。
压力不同,同一双液系的相图不同,恒沸点及恒沸组成也不同。
平衡数据测定:配制不同组成的溶液,大气压下加热至沸腾,测定不同组分的体系在沸点温度时气相、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T—x图。
图5.2 沸点测定装置1进样口 2气相冷凝液取样口 3气相冷凝液 4数字温度计5电加热套实验装置如图。
物化实验报告 双液系的气液平衡相图
USTC 3 系 摘要:水和正丙醇的完全互溶溶液,当组成不同时其沸点和气相、液相的成分也不同。本实 验通过测量不同组成下的水和正丙醇的溶液在沸点时气相和液相的折射率, 由正丙醇-水溶 液折光率与组成工作曲线可查出对应折射率的组分。 由于温度测量存在误差, 实验中对测量 温度计进行露茎校正和压力校正。由实验结果便可作出水-正丙醇的气液平衡相图。 关键词 :沸点 折射率 温度校正 气液平衡相图。
沸点仪的设计虽各有异,但其设计思想都集中在 如何正确地测定沸点和气液相的组成,以及防止过热 和避免分馏等方面。我们所使用的沸点仪如图 5-4 所 示: 这是一只带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶,冷凝 管底部有一球形小室 D,用以收集冷凝下来的汽相样 品。液相样品则通过烧瓶上的支管 L 抽取,图中 E 是 一根用 300W 的电炉丝截制而成的电加热丝,直接浸 入溶液中加热,以减少溶液沸腾时的过热暴沸现象。 温度计安装时须注意使水银球一半浸在液面下,一半 露在蒸气中,并在水银球外围套一小玻璃管 C,这样, 溶液沸腾时,在气泡的带动下,使气液不断喷向水银 球而自玻璃管上端溢出;小玻璃管 C 还可减少沸点周 围环境(如空气流动或其它热源的辐射)对温度计读 数可能引起的波动,因此这样测得的温度就能较好地 代表气液两相的平衡温度。 分析平衡时气相和液相的组成,须正确取得气相 和液相样品。沸点仪中蒸气的分馏作用会影响气相的 图 5-4 沸点仪 平衡组成,使取得的气相样品的组成与气液平衡时的 A-盛液容器; B-测量温度计; 组成产生偏差,因此要减少气相的分馏作用。本实验 C-小玻管; D-小球; E-电热丝 中所用沸点仪是将平衡时的蒸气凝聚在小球 D 内,在 F-冷凝管; G-温度计; L-支管 容器 A 中的溶液不会溅入小球 D 的前提下,尽量缩短 小球 D 与大球 A 的距离,为防止分馏,尽量减少小球 D 的体积即可达此目的。为了加速达 到体系的平衡,可把 D 球中最初冷凝的液体倾回到容器 A 中。 沸点的测定 用玻璃水银温度计测量溶液的沸点,如图 5-5,固定在沸点仪上的水银温度计是全浸式 的,使用时除了要对温度计的零点和刻度误差等因素进行校正外,还应作露茎校正。这是由 于温度计未能完全置于被测体系中而引起的。 根据玻璃与水银膨胀系数的差异, 校正值的计 算式为: t 露/℃=1.610-4·n·(t 观-t 环) 校正的方法是在测量沸点的温度计 B 旁再固定一支同样精度的温度计 G, G 的水银球底 部应置于测量温度计沸点稳定值至固定温度计橡皮塞露出那一段水银柱的中部。 读沸点时同 时读取温度计 G 上的读数,得到温度 t 观和 t 环。在测量过程中,由于组成的变动,t 观也在变 动,因此温度计 G 的位置也应随着沸点稳定值而进行调整,始终让其置于温度计 B 露出水 银柱的中部。式中的 n 是露出那段水银柱的长。1.610-4 是水银对玻璃的相对膨胀系数。 沸点除了要进行露茎校正外,还需要进行压力校正。标准大气压下( P=760mmHg 或 101325Pa)测得的沸点为正常沸点。实际测量时,压力一般都不恰好为标准大气压。应用特 鲁顿规则及克劳修斯-克拉贝龙公式,可得溶液沸点随大气压变动而变动的近似值:
双液系气液平衡相图的绘制(华南师范大学物化实验)
双液系气—液平衡相图的绘制一、实验目的(1)用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成,绘制双液系相图.找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度.(2)掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法.(3)了解阿贝折射计的构造原理,熟悉掌握阿贝折射计的使用方法。
二、实验原理2。
1液体的沸点液体的沸点是液体饱和蒸汽压和外压相等时的温度,在外压一定时,纯液体的沸点有一个确定值。
2。
2双液系的沸点双液系的沸点不仅与外压有关,而且还与两种液体的相对含量有关.理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。
结构相似、性质相近的组分间可以形成近似的理想体系,这样可以形成简单的T —x (y )图。
大多数情况下,曲线将出现或正或负的偏差.当这一偏差足够大时,在T —x(y )曲线上将出现极大点(负偏差)或极小点(正偏差)。
这种最高和最低沸点称为恒沸点,所对应的溶液称为恒沸混合物.恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T -x ),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类:(1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(a )所示。
(2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸—水体系,如图1(b )所示。
(3)最大正偏差:存在一个最大蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都大,混合物存在着最低沸点,如水-乙醇体系,如图1(c ))所示。
图1. 二组分真实液态混合物气-液平衡相图(T —x 图)考虑综合因素,实验选择具有最低恒沸点的乙醇—乙酸乙酯双液系。
根据相平衡原理,对二组分体系,当压力恒定时,在气液平衡两相区,体系的自由度为1.若温度一定时,则气液亮相的组成也随之而定。
当溶液组成一定时,根据杠杆原t AtAt At Bt B t Bt / o Ct / o t / o x Bx Bx B ABAABB(a)(b)(c)x 'x '理,两相的相对量也一定。
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制
阿贝折射仪温度:26℃ 无水乙醇沸点:76.4℃
大气压:98.15KPa 无水乙醇沸点:76.4℃ 环己烷沸点:77.2℃ 环己烷-乙醇标准溶液的折光率 χ 环己烷 0 0.25 环己烷-乙醇标准溶液的折光率 折光率 1.பைடு நூலகம்581 1.3665 χ 环己烷 0 0.25 0.5 0.75 1 折光率 1.3581 1.3665 1.3819 1.4022 1.422 环己烷-乙醇混合液测定数据 混合液编号 混合液近似组成 沸点/℃ χ 环己烷 液相分析 折光率 76.8 1 349.15 76 1.3588 2 344.35 71.2 1.36 3 339.95 66.8 1.3706 4 337.15 64 1.383 5 335.95 62.8 1.398 6 339.75 66.6 1.4081 7 341.95 68.8 1.4105 8 348.35 75.2 1.4156 77.2
χ
环己烷
气相冷凝液分析 折光率 у 环己烷 1.3629 1.3721 1.3815 1.398 1.3985 1.4005 1.4045 1.4155 0 0.14526 0.285933 0.429664 0.681957 0.689602 0.720183 0.781346 0.949541 1
0 0.082569 0.131498 0.293578 0.48318 0.712538 0.866972 0.90367 0.981651 1
气相与液相的沸点—组成(T-χ 环己烷-乙醇标准溶液的折光率—组成关系图
1.43 1.42 1.41 1.4 1.39 1.38 1.37 1.36 1.35
环己烷乙醇标准溶液的折光率环己烷0025环己烷乙醇标准溶液的折光率折光率1358113665环己烷0025050751折光率135811366513819140221422环己烷乙醇混合液测定数据混合液编号混合液近似组沸点环己烷液相分析折光率7681349157613588234435712136333995668137064337156413835335956281398633975666140817341956881410583483575214156772环己烷气相冷凝液分析折光率环己烷13629137211381513981398514005140451415500145260285933042966406819570689602072018307813460949541100082569013149802935780483180712538086697209036709816511气相与液相的沸点组成t环己烷乙醇标准溶液的折光率组成关系图143142141141391381371361359080y0065x135370605040沸点300020420061008112环己烷00020406光率05138190751402211422t平衡相图12烷081组成12
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制。实验报告
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制一.实验目的1.测定常压下环己烷-乙醇二元系统的气液平衡数据,绘制沸点-组成相图。
2.掌握双组分沸点的测定方法,通过实验进一步理解分馏原理。
3.掌握阿贝折射仪的使用方法。
二.实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T-x),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类:(1)一在工作曲线上找出未知溶液的组成。
三.仪器与试剂沸点仪,阿贝折射仪,调压变压器,超级恒温水浴,温度测定仪,长短取样管。
环己烷物质的量分数x环己烷为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的环己烷-乙醇标准溶液,已知101.325kPa下,纯环己烷的沸点为80.1℃,乙醇的沸点为78.4℃。
25℃时,纯环己烷的折光率为1.4264,乙醇的折光率为1.3593。
四.实验步骤:1.环己烷-乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定调节恒温槽温度并使其稳定,阿贝折射仪上的温度稳定在某一定值,测量环己烷-乙醇标准溶液的折光率。
为了适应季节的变化,可选择若干温度测量,一般可选25℃、30℃、35℃三个温度。
2. 无水乙醇沸点的测定将干燥的沸点仪安装好。
从侧管加入约20mL无水乙醇于蒸馏瓶内,并使传感器(温度计)浸入液体内。
冷凝管接通冷凝水。
按恒流源操作使用说明,将稳流电源调至1.8-2.0A,使加热丝将液体加热至缓慢沸腾。
液体沸腾后,待测温温度计的读数稳定后应再维持3~5min以使体系达到平衡。
在这过程中,不时将小球中凝聚的液体倾入烧瓶。
记下温度计的读数,即为无水乙醇的沸点,同时记录大气压力。
3. 环己烷沸点的测定同2步操作,测定环己烷的沸点。