三元液液平衡数据的测定

三元液液平衡数据的测定

一.实验目的

液液平衡数据是萃取过程开发和萃取塔设计的重要依据。液液平衡数据的获得主要依懒于实验测定。本实验介绍了醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系液液平衡数据的测定与关联方法，拟达到如下目的。

二.实验原理

三元液液平衡数据的测定,有直接和间接两种方法。直接法是配制一定组成的三元混合物，在恒温下充分搅拌接触，达到两相平衡。静置分层后，分别测定两相的溶液组成，并据此标绘平衡结线。些法可以直接获得相平衡数据，但对分析方法要求比较高。

间接法是先用浊点测出三元体系的溶解度曲线,并确定溶解度曲线上的各点的组成与某一可检测量的关系,然后再测定相同温度下平衡结线数据,这时只需根据溶解度曲线决定两相的组成。

本实验采用间接法测定醋酸、水、醋酸乙烯酯这个特定的三元系的液液平衡数据。

三．实验装置

1.恒温箱操作时，开启加热电器加热并用风扇搅动气流,促使箱内温度均匀。本

实验温度控制在25度左右

2.实验仪器包括电光分析天平,具有侧口的1０0ｍｌ三角磨口烧瓶及医用注射

器等。

3.实验用的物料包括醋酸、醋酸乙烯酯及去离子水，它们的物理常如下表

品名沸点密度

醋酸１１8 １.049 醋酸乙烯酯7２.5 0.９312

水100 ０．９９７

四.实验步骤

1.本实验所需的醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系如下表

锥形瓶VＡＣ(ml）H2Ｏ（ｍl）HＡC(ml）

1 １3 10 ７

2 1

3 12 6 3 １7 10

4 4

１３

1５

３

实验内容主要是测定平衡结线，首先，根据相图配制一个组成位于部分互溶区的三元溶液约30g,配制时量取各组分的质量，用密度估计其体积,然后,取一干硅橡胶塞住,用分析天平称取其质量,加入醋酸、水、醋酸乙烯酯后分别称重如下表,计算出三元溶液的浓度。

组分 H ２O ／ｇ

V AC ／g

HAC ／g

1 ９.6０ 11.90 7.2０

2 １１.8０ 1１．50 6．４0

3 1０．30 16.2０ 4.0０ 4

１5．２0

1２．５0

3.80

0.9567)71013/(2.79.116.91=++++=）（ρ9839.0 0.958132==ρρ 0161.14=ρ(g/mL)

２．将此盛有部分互溶的三角瓶放入己调节到25度的恒温箱,用电磁搅拌2０mi ｎ,使系统达到平衡，然后，静止恒温1０~15m ｉn ，使其溶液分层,将三角烧瓶从恒温箱中小心地取出，用针筒分别取油层及水层,分别利用酸碱中和法分析其中的醋酸含量,由溶解度曲线查出另一组成，并计算出第三组分的含量。

五、实验数据

均为1ｍl 的水相和油相在滴定过程中所消耗的氢氧化钠量(0．１m ｏl ／L)如表

组分 水相(H2O —HAC)

油相(ＶＡＣ—HAC ）

１ ５３.4０ 14．30 ２ 4５.89 27.24 ３ ３3．20 1４.９0 4

29.80

12.10

六、实验结论及讨论

1.实验中称量要尽可能的准确，尽可能的减少杂质。

2.搅拌后溶液分层用注射器取液时,上下层取时不要混合,尽可能达到最优取液。 ３.从恒温箱中取出溶液时要小心，滴定中要注意滴定的过程,按照滴定的要求进行滴定。

七、实验数据处理

由下表得标准水相和油相平衡图

1２345678９１01112

HAC０.05 0．１0 ０.15 0．20 0.2５0．3

０

０.35 0.30 ０.25 0.20 ０.15 ０.10

H２O ０.01

７

0.03

４

0.055

０．０

81

0.12

１

0.18

５

0.504

０.60

5

0.680 0.747

0.80

６

0.86

３

VＡC ０.99

3

0.866

０.7

９5

0.7１

９

０．6

29

0.515 0.146

０．0

95

0．070 0.053

0．0

４４

0.0３

7

由以上数据表及平衡相图得以下数据表如下:

组分

水相(H2O—HＡC) 油相(VAC—HAC) HＡC H２O ＨAC VAC

1 ０．33５0.５33 0.090 ０．８91

2 0．287 ０．624 0.１71 0.762

3 0.202 ０．74

4 ０．09１0.8８9

4 0．17６0．774 ０.07１０．937

以上四个组分列于三元平衡相图见

下: