《物理化学基础实验》乙醇-环己烷气液平衡相图实验

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物化实验报告_双液系的气液平衡相图辩析

双液系的气液平衡相图1.1实验目的1．用沸点仪测定在常压下环已烷—乙醇的气液平衡相图。

2．掌握阿贝折射仪的使用方法。

1.2 实验原理将两种挥发性液体混合，若该二组分的蒸气压不同，则溶液的组成与其平衡气相的组成不同。

在压力保持一定，二组分系统气液达到平衡时，表示液态混合物的沸点与平衡时组成关系的相图，称为沸点和组成(T-x)图。

沸点和组成(T-x)的关系有下列三种：(1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系，其液体混合物的沸点介于两纯物质沸点之间见图1(a)；(2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差，其溶液有最高恒沸点见图1(b)；(3)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差，其溶液有最低恒沸点见图1(c)。

第(2)、(3)两类溶液在最高或最低恒沸点时的气液两相组成相同，加热蒸发的结果只使气相总量增加，气液相组成及溶液沸点保持不变，这时的温度称恒沸点，相应的组成称恒沸组成。

第一类混合物可用一般精馏法分离出这两种纯物质，第(2)、(3)类混合物用一般精馏方法只能分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。

图1 沸点组成图为了测定二元液系的T-x图，需在气液达到平衡后，同时测定溶液的沸点、气相和液相组成。

本实验是测定具有最低恒沸点的环己烷—乙醇双液系的T-x图。

方法是用沸点仪(图2)直接测定一系列不同组成之溶液的气液平衡温度(即沸点)，并收集少量馏出液(即气相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相)，分别用阿贝折射仅测定其折射率。

为了求出相应的组成，必须先测定已知组成的溶液的折射率，作出折射率对组成的工作曲线，在此曲线上即可查得对应于样品折射率的组成。

沸点仪的种类很多，图2所示是一种带有电阻丝加热的沸点仪。

沸腾的溶液由喷嘴喷向温度计，因此可以测得蒸气与液相平衡的温度。

气相经冷凝后贮存在小泡内。

图2 沸点仪1 水冷却入口，2 气相冷凝液贮存小泡，3 温度计，4 喷嘴，5 电炉丝，6 调压器2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图1.仪器沸点仪、调压器、阿贝折射仪（编号00011887）SL-1超级恒温槽、1／10℃温度计、酒精温度计、滴管、放大镜。

《物理化学实验报告》双液系的气液平衡相图

双液系的气液平衡相图2011年9月5日实验，2011年9月12日提交报告助教：柳清1 引言相图（phase diagram）是用图形表示多相系统的物理化学状态随温度、压力、组分含量等的变化的图1。

对于多相平衡系统，相律（phase rule）是其热力学基础。

本实验研究的是环己烷－乙醇（C6H12－C2H5OH）双液系的气液平衡状态。

根据相律，f＋Φ = C＋2其中相数Φ为2，独立自由组分数C为1，则系统自由度数f为1。

如果固定外压p不变，条件自由度数f′为0。

因此，在外压p不变时，温度T和组分含量x唯一确定了双液系气液平衡系统的状态。

用气液平衡时的温度T和组分含量x分别作为纵横坐标，同时测定气相和液相的组成，可以绘制双液系的气液平衡T－x相图。

不同组成的双液系具有不同形式的气液平衡T－x相图。

理想液体混合物或者接近理想液体混合物的双液系，混合物的沸点介于两纯物质沸点之间，如图1(a)。

各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差时，混合溶液体系会具有最低恒沸点，如图1(b)。

反之，混合溶液体系会具有最高恒沸点，如图1(c)。

(a) (b) (c)图1 不同双液系的气液平衡T－x相图形式本实验选用具有最低恒沸点的环己烷－乙醇（C6H12－C2H5OH）双液系。

用沸点仪可以测定不同组成的双液系的恒压沸点T。

沸点仪是测定常量溶液沸点的工具。

沸腾时的溶液从喷嘴喷出，温度计测定的恰是该处蒸气和液相平衡的温度。

气相部分经过冷凝器冷凝后储存在小泡中，以备取样。

考虑到温度计的精度，需要对1/10℃温度计进行露茎校正。

由于温度计暴露于体系之外的部分所处温度与实测区域不同，二者膨胀系数略有差别。

为了补偿这部分损失，通过辅助温度计读出环境温度后，按下式校正：t = t0＋1.57×10－4×n×(t0－t s)式中t0为温度计读数，n为温度计露茎在体系外的刻度数目，t s为辅助温度计读数。

t 为校正后的温度。

物化实验报告：双液相的气液平衡相图

双液系的气液平衡相图姓名：李天奇学号：2012012415 班级：生23同组实验者姓名：高艳君实验日期：2015.01.03 提交报告日期：2015.01.08指导老师姓名：麻英1 引言1.1 实验目的（1）用沸点仪测定常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图。

（2）熟悉并掌握阿贝折射仪的使用方法。

1.2 实验原理[1]（1）对两种挥发性液体的混合物，若二组分蒸汽压不同，则其平衡时液相与气相的组成也不同。

压力恒定，二组分系统气液平衡时，表示液态混合物沸点与平衡时气液两组分关系的相图称沸点和组成（T-x图）。

根据各组分蒸汽压与拉乌尔定律的关系，沸点和组成图有三种如下图。

图1：三种沸点组成图[2]对于环己烷-乙醇二组分液相系统，由于其各组分蒸气压对拉乌尔定律有很大的负偏差，有最低恒沸点，故其T-x图应类似（c）图。

（2）本实验先测出已知组成的溶液的折射率，做出对应的工作曲线，再利用沸点仪测定一系列组成不同的溶液的沸点，并利用阿贝折射仪测量其对应气相、液相的折射率，并在工作曲线上查找对应样品折射率的组成。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图实验药品：乙醇(分析纯)，环己烷（分析纯），环己烷质量分数分别为10%、30%、69.5%、90%、96%的环己烷-乙醇标准溶液实验仪器：沸点仪，调压仪，阿贝折射仪，恒温槽，温度测定装置，滴管，洗耳球实验装置示意图如下：图2：主要装置——沸点仪示意图[3]2.2 实验条件（实验温度、湿度、压力等）实验温度：℃实验湿度：％实验压力：kPa2.3 实验操作步骤及方法要点（1）取五个已标号的洁净小锥形瓶，分别称量空瓶质量并记录。

向五个小瓶中分别加入 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL环己烷和5 mL、4 mL、3 mL、2 mL、1 mL无水乙醇，分别称量加入环己烷后的质量与再加入乙醇后的总质量并记录。

（2）用阿贝折射仪分别测定五个小锥形瓶内溶液及纯净的环己烷和无水乙醇的折射率并记录。

环己烷-乙醇的双液系气-液平衡相图实报告

环己烷-乙醇的双液系气-液平衡相图实报告姓名：XX学号：201211132031院（系）：化材院专业班级：化学12课程名称：物理化学实验实验名称：双液系的气-液平衡相图指导老师：XX 室温：24.0℃大气压：99.98kPa实验日期：2012.11.21实验目的：1、绘制pθ下环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图，了解相图和相律的基本概念；2、掌握测定双组份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。

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。

液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界相等时的温度。

在一定的外压下，纯液体的沸点有其确定值。

对于双液系，沸点不仅与外压有关，而且还和双液系的组成有关。

根据相律，自由度=组分数-相数+2因此，一个气-液共存的二组分体系，其自由度为2。

只要任意在确定一个变量，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、液两相组成，用几何作图的方法将在一定外压下双液系的沸点对其气相、液相组成作图，称为双液系气-液平衡相图；它表明了沸点与液相组成、气相组成之间的关系。

仪器设备：温度测试仪，沸点测定仪，调压变压器，数字式Abbe折光仪，超级恒温水浴，烧杯，滴管，带玻璃磨口塞试管实验步骤：1．配制环已烷摩尔分数分别为0.00, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80,0.90, 1.00的环已烷-乙醇系列溶液。

2．分别测定不同组成溶液的折光率⑴调节恒温水浴温度为30℃⑵打开折光棱镜部件，滴加丙酮于镜面，用擦镜纸试干。

⑶滴加1-2滴试样溶液于镜面上，闭合进光棱镜。

⑷旋转“调节手轮”，使明暗分界线落在“交叉线视场”中。

⑸旋转“色散度旋钮”，使明暗分界线清晰。

⑹再旋转“调节手轮”，使明暗分界线准确对准“交叉线视场”交叉线的交点。

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。

物理化学实验二双液系的气—液平衡相图

实验二双液系的气—液平衡相图1. 目的要求(1) 绘制在p0下环己烷-乙醇双液系的气-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沸点的方法。

(3) 掌握用折光率确定二元液体组成的方法。

2. 基本原理任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。

两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系；若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系。

环己烷-乙醇二元体系就是完全互溶双液系。

双液系蒸馏时的气相组成和液相组成并不相同。

通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点(T)组成(x)图，即T—x图。

它表明了在沸点时的液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。

图2.2.1 双液系的T-x图双液系的T—x图有三种情况：(1)理想溶液的T—x图(图2.2.1a)，它表示混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。

这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。

(2)有最低恒沸点体系的T—x图（图2.2.1b）和有最高恒沸点体系的T—x图（图2.2.1c）。

这类体系的T—x图上有一个最低和一个最高点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，分别叫做最低恒沸点和最高恒沸点。

对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中分离出两个纯组分。

本实验选择一个具有最低恒沸点的环己烷—乙醇体系。

在101.325kPa下测定一系列不同组成的混合溶液的沸点及在沸点时呈平衡的气液两相的组成，绘制T—x图，并从相图中确定恒沸点的温度和组成。

测定沸点的装置叫沸点测定仪(图2.2.2)。

这是一个带回流冷凝管的长颈圆底烧瓶。

冷凝管底部有一半球形小室，用以收集冷凝下来的气相样品。

电流通过浸入溶液中的电阻丝。

这样可以减少溶液沸腾时的过热现象，防止暴沸。

测定时，温度计水银球要一半在液面下，一半在气相中，以便准确测出平衡温度。

溶液组成分析：由于环己烷和乙醇的折光率相差较大，而折光率的测定又只需少量样品，4. 实验步骤(1) 纯液体折光率的测定：分别测定乙醇和环己烷的折光率，重复2次～3次。

乙醇-环己烷气液平衡相图的绘制实验报告

⼄醇-环⼰烷⽓液平衡相图的绘制实验报告姓名：学号：班级：同组：成绩⼀、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(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图(c)）所⽰。

图1 ⼆组分真实液态混合物⽓—液平衡相图（T-x图）本实验以环⼰烷－⼄醇为体系，该体系属于上述第三种类型，在沸点仪（如图）中蒸馏不同组成的混合物，测定其沸点及相应的⽓、液⼆相的组成，即可作出T－x相图。

本实验中两相的成分分析均采⽤折光率法测定。

?折光率是物质的⼀个特征数值，它与物质的浓度及温度有关，因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。

溶液的浓度不同、组成不同，折光率也不同。

因此可先配制⼀系列已知组成的溶液，在恒定温度下测其折光率，作出折光率－组成⼯作曲线，便可通过测折光率的⼤⼩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、、、、、的环⼰烷－⼄醇标准溶液，已知下，纯环⼰烷的沸点为℃，⼄醇的沸点为℃。

25℃时，纯环⼰烷的折光率为，⼄醇的折光率为。

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（略）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，并使温度计浸⼊液体内。

冷凝管接通冷凝⽔。

将液体加热⾄缓慢沸腾。

物理化学实验-双液系的气液平衡相图

广西民族大学物理化学实验报告2018年10月24日姓名：指导老师：实验步骤及装置图1.用移液管量取异丙醇25mL，倒入干燥的沸点测定仪中。

开通冷却水。

开启电源，温度开始上升，不久仪器内液体沸腾，回流至温度不再升高和气相冷凝液充满，读取沸点，关闭电源。

2.用移液管量取1mL环己烷，加入沸点测定仪中。

开启电源，温度开始上升，不久仪器内液体沸腾，回流至温度不再升高和气相冷凝液充满，读取沸点，关闭电源。

用干燥滴管吸取气相冷凝液，测其折光率。

再用另一干净滴管吸取液相样品，测其折光率。

3.用移液管量取5mL、9mL、10mL环己烷，以同样的方法，顺序测定含环己烷的各溶液的沸点及气相、液相组分的折光率。

4.用移液管量取25mL环己烷，重复步骤15.用移液管量取0.5mL、1.5mL、4mL、5mL异丙醇，以同样的方法，顺序测定含异丙醇的各溶液的沸点及气相、液相组分的折光率。

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。

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。

本实验所用沸点仪如图所示。

这是一个带回流冷凝管的长颈圆底烧瓶。

冷凝管底部有一半球形小室，用以收集冷凝下来的气相样品。

电流经变压器和粗导线通过浸于溶液中的电热丝。

这样既可以减少溶液沸腾时的过热现象，还能防止暴沸。

双液系的气-液平衡相图

双液系的⽓-液平衡相图双液系的⽓-液平衡相图⼀、实验⽬的1. 掌握采⽤阿贝折光率仪确定⼆元液体组成的⽅法；2. 掌握测定双组份液体的沸点及正常沸点的⽅法；3. 绘制在恒压下环⼰烷-⼄醇双液系的⽓-液平衡相图。

⼆、实验原理两种液态的物质混合⽽成的⼆组分体系称为双液系。

它可以分为完全互溶和部分互溶的双液系。

体系的沸点不仅与外压有关，⽽且与双液系的组成有关。

在恒压下做温度T对组成x的关系图即为T-x图。

由相律可知，对于双液系在恒压下⽓-液两相共存区域中，⾃由度为1。

当温度⼀定时，⽓-液两相的相对组成也就有了确定值。

根据杠杆原理，两相的相对量也确定了。

因此实验测定⼀系列不同组成的双液系溶液的⽓-液相平衡时的沸点及此时⽓相和液相的组成，即可得T-x图。

因此双液系⽓-液平衡相图实验主体上包括⼀系列混合体系的沸点测定和⽓-液相组成分析两个主要内容。

体系的沸点可⽤沸点仪测定的，其构造如图7.2所⽰。

采⽤电热丝直接加热溶液，以防⽌过热现象，同时该沸点仪⽤平衡蒸馏法分离⽓液两相，具有可便于取样分析及避免分馏等优点。

体系的⽓液相组成的分析是相图绘制的另⼀核⼼，可以根据待测体系的理化性质寻找多种合适的分析⽅法。

以完全互溶双液系环⼰烷-⼄醇体系为例。

由于环⼰烷和⼄醇两者的折光率相差较⼤，因此本实验可采⽤测定溶液折光率⽅法来确定两组分的组成，⽤阿贝折光仪测定两组分组成的折光率，可以测出折光率对组成的⼯作曲线，根据测得液体样品的折光率，从⼯作曲线上可查得两相的组成。

三、仪器与药品FDY双液系沸点测定仪，阿贝折光仪，超级恒温槽，长滴管，烧杯（50 ml，250 ml），具塞锥形瓶（10ml），刻度移液管（5ml）丙酮（AR级）；环⼰烷（AR级）；⼄醇（AR级）图7-1 FDY双液系沸点测定仪前⾯板⽰意图图7-1是沸点仪加热控制器的前⾯板⽰意图，各功能键的说明如下：1、电源开关2、加热电源调节——调节所需的加热电源。

3、温度显⽰窗⼝——显⽰所测温度值。

环己烷-乙醇恒压气液平衡相图绘制制

t 72.26 68.4 66.48 65.66 65.52 66.24 66.94 72.44 78.3 80.74 64.77 x 0.056 0.128 0.214 0.284 0.838 0.904 0.934 0.976 0.000 1.000 0.569 y 0.228 0.384 0.466 0.498 0.596 0.626 0.64 0.784 0.000 1.000 0.569
五、数据处理
1、由nx，ny 标准曲线 2、平衡温度确定： t = t观+ ∆ t示+ ∆ t露 3、平衡温度的压力校正
x， y
② 温度计露茎校正 ① 温度计示值校正
观
∆ t示= t标- t
∆ t露 = 0.000 16 n (t观－t环)
3、平衡温度的压力校正正常沸点：正常沸点：
外压为101.325 kPa下的气液平衡温度为正常沸点外压为101.325 kPa下的气液平衡温度为正常沸点，即我们要将实验当时大气压下的气液平衡温度校正到外压为101.325 kPa下的气液平衡温度下的气液平衡温度。校正到外压为101.325 kPa下的气液平衡温度。对于本实验用Ellis平衡蒸馏器测定的环己烷－乙醇对于本实验用平衡蒸馏器测定的环己烷－平衡蒸馏器测定的环己烷系统，可以用经验关系校正(没有普适性没有普适性)：系统，可以用经验关系校正没有普适性：
t常 = t + 1 p大气 (0.0712 + 0.0234y环 ) (t + 273) (101.325× 103 − p大气 )
4、相图绘制
提示：
① 坐标分度值与实验测定值有效书字一致。字一致。 ② 不必拘泥nd
乙醇乙醇-环己烷恒压气液平衡相图标准数据

乙醇环己烷汽液相平衡

实验三乙醇-环己烷双液系汽液平衡相图一、实验目的1.绘制环已烷一乙醇双液系的汽—液平衡相图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、重点与难点1．t-x-y相图，相律2．汽液平衡原理3. 折光率仪的使用三、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，两种液体若能接任意比例互相溶解，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，则称部分互溶双液系。

对双液系的气液平衡相图，温度—组成图可分为三类；（ l ）溶液沸点介于两纯组分沸点之间（a）以理想体系为代表。

（ 2 ）溶液存在最高沸点（图b），极大负偏差溶液（ 3 ）溶液存在最低沸点（图 c ），极大正偏差溶液（ b ）、（ c ）中的最高点、最低点为垣沸点，其相应的溶液称为恒沸点混会物，恒沸点混合物蒸馏所得的汽相和液相组成相同。

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（蒸溜液）的组成，就能绘出温度-组成图。

本实验采用的是测定溶液折光率的方法来间接测定溶液的组成。

实验中乙醇和环己烷两者纯物质的折光率相差较大，它们二者形成的溶液的折光率与组成之间就存在着一定的关联，通过测定一系列已知组成的溶液的折光率可以得到标准折光率—组成曲线，实验中测定未知组成溶液的折光率，对照标准曲线，就可以查得溶液的组成。

四、仪器试剂图5.2 沸点仪示意图1. 冷凝管2. 冷凝液凹槽3.烧瓶4.支管5.温度计6.磁子7.磁力搅拌加热器五、实验步骤1 、调节超级恒温槽温度，使阿贝折光仪的温度计读数保持在25 ℃。

2 、温度计校正。

从加料口加入100% 乙醇至干燥的蒸馏器约 2/3 处，使温度计探头浸入溶液中，打开直流稳流电源的开关，加热体系，使溶液沸腾，待温度恒定后，记录所得温度和室内大气压力。

停止通电，倾出乙醇到原瓶中。

3 、用漏斗从加料口加入含有乙醇约为 5 ％的环己烷溶液至蒸馏器约 1/3 处，打开冷却水，同法加热使溶液沸腾。

环己烷-乙醇体系气液平衡相图的测定结果

四．数据记录与处理
因为测量环己烷沸点时，大气压为 102.41Kpa，测量乙醇沸点时大气压为 102.43KPa，所以需要用特鲁顿规则及克劳修斯看—克拉贝隆方程进行校正，
△t（环己烷）压=（273.15+80.3）/10*（101325-102410）/101325= -3.215*10−7℃
T 沸（环己烷）=80.3-（-3.215*10−7）=80.3℃
六．思考题
1 待测溶液的浓度是否需要精确测量？不需要，可以通过测定气液两相的折光率代入工作曲线法所得到的方程，得到环己烷的体积分数。
2 本实验不测纯环己烷、纯乙醇的沸点，而直接用标准大气压下的数据，这样会带来什么误差？如果当地大气压比标准大气压高，会导致实际沸点偏低，反之，则偏高。
3 如果要测纯环己烷、纯乙醇的沸点，蒸馏瓶必须洗净而且烘干，而测混合液沸点和组成时，蒸馏瓶则不洗也不烘，为什么？
0.4 1.3609
0.5 1.3609
0.6 1.3609
0.7 1.3609
0.8 1.3609
0.9 1.3609
1.0 1.3609
图二
表三
T(沸点℃) 78.3 76.6 73.9 70.3 67.2 65.1 80.2 79.1 72.5 65.5 65.2 80.3
乙醇-环己烷相图数据
测定纯组分的沸点时，如果不进行洗涤、烘干，会污染被测的纯样品，结果就不准确；而测定混合液的沸点和组成就不需要，因为可以通过测量折光率，间接得到组分含量。
4 在实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的温度是否要保持一致？要保持一致，因为样品折射率会随温度的变化而变化。
0.3 1.3612
0.4 1.3612

环己烷乙醇恒压气液平衡相图绘制

环己烷—乙醇恒压气液平衡相图绘制一实验目的1. 测定常压下环己烷—乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制101.325 kPa 下的沸点-组成的相图。

2. 掌握阿贝折射仪的原理和使用方法。

3．掌握水银温度计与大气压力计的校正与使用方法。

二实验原理液体混合物中各组分在同一温度下具有不同的挥发能力。

因而，经过气液间相变达到平衡后，各组分在气、液两相中的浓度是不相同的。

根据这个特点，使二元混合物在精馏塔中进行反复蒸馏，就可分离得到各相应的纯组分。

为了得到预期的分离效果，设计精馏装置必须掌握准确的气液平衡数据，也就是平衡时的气、液两相的组成与温度、压力间的依赖关系。

大量工业上重要的系统的平衡数据，很难由理论计算，必须由实验直接测定，即在恒压（或恒温）下测定平衡的蒸气与液体的各组成。

其中，恒压数据应用更广，测定方法也较简便。

恒压测定方法有多种，以循环法最普遍。

循环法原理的示意图见图2-20。

在沸腾器P 中盛有一定组成的二元溶液，在恒压下加热。

液体沸腾后，逸出的蒸气经完全冷凝后流入收集器R 。

达一定数量后溢流，经回流管流回到P 。

由于气相中的组成与液相中不同，所以随着沸腾过程的进行，P 、R两容器中的组成不断改变，直至达到平衡时，气、液两相的组成不再随时间而变化，P 、R 两容器中的组成也保持恒定。

分别从R 、P 中取样进行分析，即得出平衡温度下气相和液相的组成。

图2-20 循环法原理示意图本实验测定的环己烷——乙醇二元气液恒压相图，如图2-21所示。

图中横坐标表示二元系的组成（以B 的摩尔分数表示），纵坐标为温度。

显然曲线的两个端点t 、t 即指在恒压下纯A 与纯B 的沸点。

若溶液原始的组成为x ∗A ∗B 0，当它沸腾达到气液平衡的温度为t 1时，其平衡气液相组成分别为y 1与x 1。

用不同组成的溶液进行测定，可得一系列t-x-y 数据，据此画出一张由液相线与气相线组成的完整相图。

图2-21的特点是当系统组成为x e 时，沸腾温度为t e ，平衡的气相组成与液相组成相同。

物理化学实验二元液系的气液平衡相图

• ③由于气相样品(冷凝液)挥发性大，量少，蒸发面大，只有在停止加热后迅速取样测定，才能保证气相组成的正确性，至于液相，因为量多，挥发性小，很少发生不正常情况，故可从容测定。
• ④用滴管取样，注意滴管的倾斜度，不要让样品流入橡皮帽。 • • 1.在本实验中，气液两相是怎样达到平衡的? • 2.绘制工作曲线的目的是什么? • 3．每次加入乙醇及环已烷的量是否要求准确? • 4．实验测得的沸点与大气压对应的沸点是否一致?
实验注意事项
• ① • (ⅰ)明暗分界线从上和从下趋向十字交点，其数值常不一致，取两者的平均值，或所有测定连同校准都从一个方向趋向十字交
•
(ⅱ)丙酮或其他易挥发性液体从镜上挥发后；棱镜温度有所降低，因此棱镜干燥后要合上一段时间或者样品加好后过一会再测。
• ②由于蒸馏瓶中的气相外壁处在室温下，气相有精馏作用，即高度不同，气相成分不同。笔者认为，近液面的气相组成比较正确，因此冷凝管的进气管应当尽量的低，或者下段气相加以保温。盛气相样品小槽有0.5ml已够，不大不深，则可较快达到平衡。但操作时，液相面不可过高，加热不可过猛，以免液体进入气相样品中。
100％ 80％ 60％ 40％ 20％ 0％
环已烷 mol%
折光率 1.4238 1.4163 （25度）折光率 1.4218 1.4149 （30度） 1.4030 1.3915 1.3740 1.3637
1.4016 1.3896 1.3680 1.3622
3、一定组成环已烷—乙醇混合液沸点及气液两相折射率的测定
1、加热丝一定要被测液体浸没，否则通电加热时可能会引起有机液体燃烧。 2、加热功率不能太大，加热丝上有小气泡逸出即可。 3、温度传感器（温度计）不要直接碰到加热丝。

双液系的气液平衡相图-物化实验报告

双液系的气液平衡相图2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图实验药品：环己烷（AR），无水乙醇（AR），不同浓度的环己烷-乙醇混合液（环己烷质量分数为10%、30%、69.5%、90%、96%）仪器型号：沸点仪，调压器，阿贝折射仪，超级恒温槽，数显温度计，滴管，移液管，洗耳球测试装置示意图：1.冷却水入口2.气相冷凝液贮存小泡3.温度计4.喷嘴5.电阻丝6.调压器图1 沸点仪示意图2.2 实验条件室温：19.1 ℃湿度：46%大气压：995.7 hPa （已校正）2.3 实验操作步骤及方法要点（1）工作曲线的配置及折射率的测定1)按顺序排列好已经干燥的5个具塞锥形瓶，分别具塞称重并及记录。

2)分别加入1ml、2ml、3ml、4ml、5ml环己烷，称重。

3)再分别加入5ml、4ml、3ml、2ml、1ml无水乙醇，称重并摇匀。

4)用阿贝折射仪分别测定上述溶液、无水乙醇和环己烷的折射率。

5)绘制工作曲线（2）检查待测样品浓度通电加热之前检查沸点仪内的溶液的折射率是否合适，如果不符合要求，需要添加乙醇或环己烷进行调整。

（3）测定各溶液达到汽液平衡时的气相和液相组成打开冷却水，接通电源，慢慢调节调压器电压进行加热，直到溶液沸腾或者出现小气泡，再将电压调到33V。

待温度恒定后，记下该温度值，关电压，停止加热，同时用长滴管从冷凝管上口在小泡中取气相冷凝液，迅速测定折射率，液相溶液稍冷后，从温度计口取液相溶液测定折射率（沸腾过程已经使液相混合比较均匀了，类似“鼓泡法”；而且实际上也没有地方伸入滴管进行搅拌）。

如果沸点仪圆底烧瓶内液体快要蒸干了、电阻丝没有浸泡在液体中，就要及时补充溶液，否则体系内温度会急剧上升。

如果液面低于烧瓶侧面支管口，应及时补充液体，否则无法取液相溶液。

补充溶液时，要等到体系冷却下来。

3 结果与讨论3.1 原始实验数据表1 环己烷-乙醇混合液（标准液）的折射率序号空瓶质量/g瓶+乙醇质量/g瓶+混合液质量/g折射率129.932130.624634.4739 1.3701231.016832.487935.5774 1.3810331.169233.423335.6596 1.3926427.875530.927732.4152 1.4040528.387232.241132.9446 1.41696无水乙醇 1.36387纯环己烷 1.4284表2 环己烷-乙醇混合液（待测液）沸点及气相、液相的折射率序号环己烷质量分数温度/℃气相冷凝液折射率液相折射率1077.56 1.3638 1.3634210%75.63 1.3704 1.3654330%73.16 1.3825 1.3668469.50%64.42 1.3978 1.3817590%64.65 1.4072 1.4162696%67.26 1.4108 1.42417100%80.13 1.4278 1.4272 3.2计算的数据、结果（1）绘制折射率-组成工作曲线根据表1数据计算出各个标准溶液对应的环己烷质量分数，如表3。

二元液系的气液平衡相图

实验二十八二元液系的气液平衡相图1、实验目的①实验测定乙醇-环己烷二元液系的沸点-组成图，并由图决定其最低恒沸温度及最低恒沸混合物的组成。

②学会阿贝折射仪的使用及维护方法。

2、实验原理纯液体物质，组成一定的A、B两液体的混合物，在恒定的压力下沸点为确定值，液体混合物的沸点随组成不同而改变，因同样温度下，各组分挥发能力不同，即具有不同的饱和蒸气压，故平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。

因此在恒定压力下对不同组成的二组分液体进行蒸馏，测定两相平衡温度及馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成，就可绘制出该系统的沸点与两相组成关系的T-x图，即沸点-组成图，通常称为蒸馏曲线。

二组分完全互溶液体系统蒸馏曲线可分为三类：(1)系统中两组分对拉乌尔定律的偏差都不大，在T-x 图上溶液的沸点总是介于A、B两纯液体的沸点之间，如图6-1(a)所示。

(2)两组分对拉乌尔定律都产生较大的负偏差，在p-x图上出现最小值时，在T-x图上将出现最高点，如图6-1(b)所示。

(3)两组分对拉乌尔定律都产生较大的正偏差，在p-x图上出现最大值时，在T-x图上将出现最低点，如图6-1(c)所示。

最高点和最低点分别称为最高恒沸点和最低恒沸点，对应的组成称为恒沸组成，其相应的混合物称为恒沸混合物。

恒沸混合物蒸馏所得到的气、液两相组成相同，故不能用一次精馏的办法同时分出两个纯组分。

本实验是在某恒定压力下则定乙醇—环己烷二组分系统的沸点与组成平衡数据，并绘制该液体混合物的蒸馏曲线，其类型如图6-1(a)所示，这种类型的液态混合物中总是易挥发组分在平衡气相里的组成大于它在液相里的组成。

图6-1(a)中，与沸点t1对应的气相线上D点的组成是w B(g)、液相线上C点的组成是w B(l)。

t A＜t B，A较B易挥发，故w B(l)＞w B(g)，而w A(g)＞w A(l)。

测定混合物组成的方法分为物理法和化学法。

物理法是通过测定与系统组成有一定关系的某—物理性质(如电导、折射率、旋光度、吸收光谱、体积、压力等)而求出系统组成的方法。