二元液系相图的测定
实验D-7二元液系相图-基础化学实验中心
实验D-5 溶液的二元液系T-X图实验目的1.采用回流冷凝法测定不同浓度的二元液系的沸点和气液两相组成，绘制其沸点∽组成(t∽X)图（包括液体折射率工作曲线的绘制），并描述其相图特征，找出其恒沸点温度与组成。
2.用阿贝折光仪测量液体和蒸汽的组成。
了解液体折光率的测量原理和方法。
实验原理一个完全互溶双液体系的沸点∽组成图，表明在气液两相平衡时，沸点与气液两相组成的关系；它对于了解这一体系的性质及精馏过程都有很大的实用价值．在恒压下完全互溶的双液体系T∽X有下列三种情况：1．所有组成溶液沸点介于二纯组分沸点之间，如苯与甲苯(图D5-1A)。
2．有最高恒沸点，如卤化氢和水(图D5-1B)。
3．有最低恒沸点，如苯和乙醇(图D5-1C)。
A B C图D5-1 二元液系相图在图D5-1A中，A'LB'代表液相线，A'VB'代表气相线，等温水平线与气相线和液相线的交点分别代表在该温度时相互成平衡的气相和液相的组成．在图D5-1c中，绘制沸点∽组成图的原理说明如下：当总组成为X的溶液加热时，体系的温度沿着虚线上升，当温度达到T时(即和液相线相交时)溶液开始沸腾，此时平衡的气相组成为yV ，液相组成为X.温度升至Ti，气相组成为yi，液相组成为xi，在此相区f＝C - P + 2式中：f为自由度；P为相数；C为组分数。
在本实验中C＝2，在二相区(气、液二相)，P ＝ 2，∴f＝2，由于压力指定(实验在恒压下进行)所以在二相区内f＝l，因此，若指定温度则气液相浓度就不可改变，此时气、液两相的相对量亦不可变(服从杠杆原理);反之，若指定了气液相的相对量从而气液相组成一定，则沸点也确定了。
本实验采用后者使用Ellis平衡蒸馏仪利用回流方法保持气液两相相对量一定，测定平衡时的沸点，并分别收集气相冷凝液和液相的样品，用化学方法或物理方法分析其组成，这样在T—X图上可找到此沸点T1时互成平衡的液相组成Xl和气相组成yl。
二元液系相图
二元液系相图一．实验目的：1.测定在常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图.2. 掌握阿贝折射仪的使用方法.二．实验原理：在恒压下，完全互溶双液体系的沸点与成分关系有下列三种情况：(1)溶液的沸点介于二纯组分沸点之间；(2)溶液有最高恒沸点，即对拉乌尔定律发生负偏差的溶液；（3）溶液有最低恒沸点，即对拉乌尔定律发生正偏差的溶液（1）简单完全互溶双液系的T-x图（2）具有最高恒沸点的T-x图（3）具有最低恒沸点的T-x图配制一系列不同组成的环己烷—乙醇溶液，然后测定其相应的折光率，由此可绘出组成—折射率的标准曲线。
测定混合液近似组成所对应的液相和气相折射率，通过标准曲线可以查出该温度下气液二相平衡时折射率所对应的环己烷组成，通过此方法再找出其他混合液近似组成的折射率所对应的环己烷组成，这样测得若干组数据后，以环己烷的组成x为横坐标，温度T为竖坐标作图，将气相点和液相点用光滑的曲线连成气相线和液相线，即得T-x图。
气液组成的折光率可用阿贝折射仪来测定。
三．仪器与试剂：阿贝折射仪，铁架台，沸点测量仪，沸点仪， 50mL量筒一个，10mL刻度移液管各2支、试剂瓶若干、，长取液管，短取液管。
环己烷，无水乙醇，重蒸馏水，80%、60%、40%、20%环己烷—乙醇标准混合液。
四．实验步骤：1.工作曲线的测定：测定折射率与组成的关系：使用阿贝折射仪测量纯环己烷，纯乙醇，80%、60%、40%、20%环己烷—-乙醇标准混合液相应的折射率。
以折射率对组成作图，即可绘制工作曲线2.溶液的配制。
粗略配制环己烷的质量百分数分别为0.05、0.1、0.2、0.45、0.55、0.6、0.7、0.8、0.9等组成的环己烷—乙醇溶液约50ml。
放入编号为1-9的容器内待测。
3.测定沸点及平衡的气—液相组成。
取下塞子，将1号待测液加入蒸馏瓶，盖好瓶塞，使电热丝侵入液体中，温度传感器与液面接触，将沸点测量仪用冷凝管夹固定，接通自来水。
将恒流电源的连接线与沸点测量仪的电热丝相连，接通沸点测量仪电源，接通电热丝加热至沸腾，待数字温度计上读数恒定后，读下该温度值，即为样品的沸点，关闭电源停止加热。
实验五.二元液系相图
实验五二元液系相图一、实验目的1、用沸点仪测定在常压下环己烷-异丙醇的气液平衡相图。
2、了解沸点的测定方法。
3、掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。
二、实验原理1、液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压和外压相等时的温度。
在一定外压下，纯液体的沸点有确定的值。
但对于完全互溶的双液系，沸点不仅与外压有关，而且还与双液系的组成有关。
2、用阿贝折射仪测定气液组成的折光率，来获得气液组成。
三、实验装置四、仪器及试剂仪器：EF-03沸点测量仪、阿贝折射仪、沸点仪、取样管试剂：异丙醇、环己烷五、实验步骤1、配制含异丙醇约5%、10%、25%、35%、50%、75%、85%、90%、95%质量分数的环已烷溶液。
2、安装好干燥的沸点仪。
3、加入异丙醇30ml左右，盖好瓶塞，使电热丝浸入液体中，温度传感器与液面接触。
4、开冷凝水，将稳流电源调至（1.8-2.0A），接通电热丝，加热至沸腾，待数字温度计上读数恒定后，读下该温度值。
5、关闭电源，停止加热，将干燥的取样管自冷凝管上端插入冷凝液收集小槽中，取气相冷凝液样，迅速用阿贝折射仪测其折光率。
6、用干燥的小滴管取液相液样，迅速用阿贝折射仪测其折光率。
7、每份样品需读数三次，取其平均值。
实验完毕，将蒸馏器中溶液倒回原瓶。
8、同法用含有异丙醇约为5%、10%、25%、35%、50%、75%、85%、90%、95%的环已烷溶液进行实验，各次实验后的溶液均倒回原瓶中。
实验过程应注意室内气压的读数。
9、根据环己烷-异丙醇标准溶液的折射率，将上述数据转换成环己烷的摩尔分数，绘制相图。
10、实验完毕后，关闭冷凝水，关闭电源，整理实验台。
六、阿贝折光仪的使用1、用擦镜纸将镜面擦干，取样管垂直向下将样品滴加在镜面上，注意不要有气泡，然后将上棱镜合上，关上旋钮。
2、打开遮光板，合上反射镜。
3、轻轻旋转目镜，使视野最清晰。
4、旋转刻度调节手轮（下手轮），使目镜中出现明暗面（中间有色散面），图a。
10-2二元液系相图
二元液系相图一、实验目的1、测定环己烷-乙醇系统的沸点组成图（T-X图）2、掌握阿贝折光仪的使用方法二、实验原理1、一个完全互溶的二元系统的沸点-组成图，表明在气液二相平衡时，沸点和两相组成间的关系.2、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：3、（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。
4、（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。
5、（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。
BB B(a)(b)(c)本实验绘制环己烷-乙醇二元液系的T-X图。
其方法为将不同组成的溶液于蒸馏仪中进行蒸馏看，沸腾平衡后记下温度，一次吸取少量的蒸馏液和蒸出液。
分别用阿贝折光计测定其折射率，然后由环己烷-乙醇的折射率组成标准曲线或其数据表确定相应组成，从而绘制环已烷-乙醇二元液系相图。
三、实验仪器与试剂1、沸点测定仪1个；取样管12支；阿贝折光计1台；环己烷（分析纯）；无水乙醇（分析纯）；直流稳压电源1台四、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。
2、工作曲线的绘制。
这有实验书所给定的数据进行绘制。
3、测定沸点-组成数据（1）安装沸点测定仪。
将干燥的沸点测定仪按图2-1安装图2-1好，检查带有温度计的橡皮塞是否塞紧。
加热用的电阻丝要靠近底部中心，温度计的水银球不能接触电阻丝，而且每次更换溶液后，要保证测定条件尽量平行（包括水银温度计和电阻丝的相对位置）。
（2）用老师粗略的配制好的20%，40% ，60% ，80%组成的环己烷-乙醇溶液约50ml。
（3）测定沸点及平衡的气液相组成。
取下塞子，加入所要测定的溶液（40ml），其液面以在水银球中部为宜。
接好加热线路，打开冷凝水，再接通电源。
调节直流稳压电源电压调节旋钮，使加热电压为10-15v,缓慢加热。
二元相图
实验二异丙醇——环己烷体系的气——液平衡相图一、目的1. 在常压下测定一完全互溶双液系在不同组成时的沸点和气液两相平衡时的组成并作出沸点——组成相图。
2. 了解沸点的测定方法。
3. 用阿贝折光仪测量液相和气相的组成，了解液体折光率的测定原理和方法。
二、原理两种在常温时为液体的物质混合起来而成的二组分体系称为双液系，两液体若能按任意比例互相溶解，称完全互溶双液系；若只能在一定比例范围内互溶，则称为部分互溶双液系。
例如异丙醇、环己烷双液系；丙酮、氯仿双液系；乙醇、水双液系都是完全互溶双液系，苯、水双液系是部分互溶双液系。
液体的沸点是指液体的蒸气压和外压相等时的温度。
在一定的外压下，纯液体的沸点有确定的值。
但对双液系，沸点不仅是与外压有关，而且还和双液系的组成有关，即和双液系中两种液体的相对含量有关。
由两种挥发性液体所构成的溶液与气相呈平衡时，气相组成与液相组成经常不同，亦即在恒压下将该溶液蒸馏，馏出液和母液组成不同。
对理想溶液，每一组分在气相中所占的分压P B等于该纯组分的饱和蒸发压P B与液相中该组分之摩尔分数的乘积，此即拉乌尔定律的数学表达式：P B=P B X B。
对大多数实际溶液由于两种液体分子的相互影响，与拉乌尔定律发生很大的偏差，原因是在两种组分之间存在着化学反应的趋势或者发生缔合，致使溶液的挥发性变小，另外有些物质组成溶液后使缔合度变小，溶液的挥发度增大，在这些实际溶液沸点组成曲线上便出现了最高或最低点，其液相曲线与气相曲线相交于一点，即两相组分相同，再继续蒸馏，只是使气相的总量增加而溶液的组成及沸点均不改变，这溶液称为恒沸混合物。
本实验研究由异丙醇——环己烷按不同比例组成的溶液，在蒸馏过程中，当达到一定沸点时，分别取出馏出液和母液试样，用物理方法，测其折光率分析其组成，尔后t-x相图。
折光率是一个物质的特征数值，溶液的折光率与组成有关，因此在一定温度下测定一系列已知浓度溶液的折光率，作出该溶液折光率——组成工作曲线，就可按内插法得到这种未知溶液的组成。
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。
二元液相图实验报告
二元液相图实验报告二元液相图实验报告引言：二元液相图是研究两种组分在不同温度和组分比例下的相图变化规律的重要实验方法。
本次实验旨在通过观察和分析二元液相图的实验数据，探讨不同组分比例和温度对液相图的影响，并对实验结果进行解释和总结。
实验目的：1. 了解二元液相图的基本概念和实验方法；2. 掌握实验数据的采集和处理技巧；3. 分析不同组分比例和温度对液相图的影响；4. 总结实验结果，得出结论。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和设备，包括两种组分的溶液、恒温槽、试管等；2. 根据实验要求，准备不同组分比例的溶液；3. 将试管放入恒温槽中，保持温度恒定；4. 分别取出不同组分比例的溶液，倒入试管中；5. 观察溶液的相变情况，记录实验数据；6. 重复实验步骤4和5，以获得更多的数据；7. 对实验数据进行整理和分析。
实验结果：通过实验观察和数据整理，我们得到了一系列关于不同组分比例和温度下液相图的实验结果。
在温度和组分比例的变化下，溶液的相变情况呈现出多样性。
首先，我们观察到在某一特定温度下，当组分比例为一定数值时，溶液呈现出两相共存的情况。
这表明在该温度下，两种组分的溶解度达到了平衡状态，形成了相对稳定的液相图。
其次，随着温度的升高或降低，溶液的相变情况也发生了变化。
在一些温度下，溶液呈现出单相的状态，即两种组分完全溶解在一起；而在另一些温度下，溶液则呈现出两相共存的状态，即两种组分分别形成不同的相。
这种相变情况的出现与组分的溶解度和相互作用有关。
此外，我们还观察到随着组分比例的变化，液相图的形状也发生了变化。
当组分比例接近某个特定值时，液相图呈现出明显的相变点，即两相共存的比例达到了最大或最小值。
这种现象可以解释为在该比例下，两种组分的相互作用达到了平衡状态，形成了稳定的液相图。
讨论与结论：通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 温度对液相图的形状和相变情况有重要影响，不同温度下溶液呈现出不同的相态；2. 组分比例对液相图的形状和相变情况也有重要影响，不同组分比例下溶液呈现出不同的相态；3. 液相图的形状和相变情况受到组分的溶解度和相互作用的影响；4. 实验结果与理论模型的符合程度可以用来评估理论模型的准确性和适用性。
双元系液液相平衡实验报告
化工专业实验报告第一部分：实验预习实验名称双元系液液相平衡实验一、实验预习1.实验目的1.1学习双元系液液相平衡测定方法的实验原理；1.2绘制异丁醇-水体系相图，学会分配系数的计算方法；1.3掌握基团贡献法计算液液相平衡的方法。
2.实验原理异丁醇与水部分互溶，恒压下二元液夜相平衡体系自由度f=1，因此确定了T，组成随之确定。
恒温条件下，通过测定两相折光指数，在预先测绘的浓度-折光指数关系图上便可查得平衡组成，从而得到液液平衡数据。
在25.5℃时，折光指数n D与异丁醇的摩尔分数x1呈线性关系：水相β：n D=0.41903x1+1.33246醇相α：n D=0.01524x1+1.380643.流程装置1）化学试剂异丁醇（分析纯），去离子水，部分物性如下：表1 异丁醇、去离子水的部分物性品名沸点/℃折光指数密度异丁醇107.8 1.3960 0.797水100.0 1.3325 0.9972）测量仪器恒温水浴，电磁加热搅拌器，阿贝折光仪，液液平衡釜，取样器和吸管。
3）装置图图1 液液相平衡关系测定装置4.实验步骤1）合上电闸，打开恒温槽，将温度恒定在30℃；2）开电磁搅拌开关（不要打开加热开关）并调节至适当的搅拌速度；3）观察平衡釜中的温度计，5min内温差不超过0.1℃，即停止搅拌；4）静置5min，继续观察有无温度变化；5）仔细观察液液分界面，用清洁的吸管吸取上层清液，洗涤3次，再吸取上层样品，供折光分析用（注意，吸取样品时必须十分细心，防止上下液层有所混杂）；6）将下层取样器沿着铁架降至液液平衡釜底部，抽出玻璃棒，使下层清液流入下层取样管中，再用清洁的吸管插入下层取样管中，按吸取上层样品的方法取样（注意：吸管需干燥，清洁）；7）用阿贝折光仪分析样品，折光仪恒温25.5±0.1℃，取样两次取平均（注意：不要连续两次取同一相，以对原有平衡造成更大破坏，应按照上相、下相再上相、下相的顺序）；8）将釜内温度提高至40及50℃，重复上述工作；9）实验完毕，关电源，将试液倒回回收瓶，做好清洁工作。
二元液系汽-液平衡相图测绘实验的探讨
２０ ０ ９年 １ ２月
高
校
实
验
室
工
作
研
究
Ｓ ｒａＮＯ． ０ ＮＯ． ｅ ｉｌ １ ２， ４ Ｄｅ ．２ ０ ３ （ ０ ９
ＧＡ０ＸＩ ＨＩ ＡＯ Ｓ ＹＡＮＳ ＨＩＧＯＮＧＺ Ｕ０ ＹＡＮＪＵ Ｉ
二元 液 系汽一 液 平衡 相 图测 绘 实验 的探 讨
侯 德 顺 ， 红梅 钟
（ 湖南 化工职业 技术 学院
摘
化 工系 ， 湖南
株洲
４ ２０ ） １０４
要 ： 元 液 系汽 一 液 平衡 相 图测 绘 实验 是 高职 院校 化 工 类 专 业 的 一 个 重要 实验 ， 过 具 体 的 实验 操 作 二 通
和实验分析 ， 总结了历届 学生在 实验操作过程 中存在 的一些主要 问题提 出 了解决 问题 的具体方法。
始校正仪器 。阿贝折光仪在测量前 ， 先要进行校准。校准 时可用蒸馏水或标 准玻璃 块进 行 （ 标准 玻璃块 标有 折射
率） 。我们 采 用 用 蒸 馏 水 校 准 ， 计 测 定 温 度 为 ３ ℃ ， 设 ０ 查
到 ３ ￣ 蒸馏水 的折射率是 １３ １ 。具 体的校正方法参考 ０Ｃ ．３９ 有关教材 。 （） ２ 测定液体的折射率方法。
ａ溶液沸点介于二个纯组分沸点之问 ， ． 如正 丙醇与乙
醇 （ ｌ） 图 ａ；
●作者简介 ： 侯德顺 （９ ０一） 男 ， 南省永顺县人 ， 科， １７ ， 湖 本 实验师
主 要 从事 物 理 化 学 和有 机 化 学 的教 学 及 实 验研 究 。 ● 收 稿 日期 ：０ ９— ５—１ ２０ ０ ７
第 ４期
侯德 顺 ， ： － 等 － ． Nhomakorabea汽一 液平衡 相 图测绘 实验 的探 讨 ＝－ Ｌ￣
实验二 双液系组分的测定
实验二双液系的气—液平衡相图一、实验目的：1.绘制在标准压力下乙酸乙酯-乙醇双液系的气-液平衡相图2.学会阿贝折光仪的使用方法3.初步学会通过折光率确定二元液体组成的方法4. 掌握测定双组分液体的沸点以及正常沸点的方法二、实验原理两种液态物质混合后的双组分混合液称为双液系。
两个组分若能以任意比互溶称为完全互溶双液系。
溶液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，纯液体的沸点有确定值；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。
根据相律:自由度= 组分数-相数+ 2因此，气液共存的双组分体系的自由度为2。
只要确定一个变量，整个体系的存在状态可以用二维图象来描述。
例如，在一定温度下，可以画出体系的压力p和组分x的关系图（图1, 请参考实验教材），这就是相图。
在T-x相图上，还有温度、液相组成和气相组成三个变量，但是只有一个自由度。
一旦设定某个变量，则其它两个变量必有相应的确定值。
图1为完全互溶双液系的沸点-组成图。
组分分析:本实验使用数字阿贝折光仪对样品进行分析，关于数字阿贝折光仪的使用方法和折光仪的工作原理见《物理化学实验》（复旦大学）（高等教育出版社第二版）262页。
五、实验步骤1. 沸点测定：用量筒取25ml乙醇或乙酸乙酯并倒入沸点仪中，注意电热丝应完全浸没在液体中，打开冷凝水接通电源并调节电压）待溶液沸腾后，调节冷凝水流量，温度计的读数稳定后方可读取沸点，并记录环境温度计的读数，在上述过程中要不断把气相凝聚液倒回圆底烧瓶中。
投料表:计算乙醇含量：Y乙醇=2. 折光率的测定及组成的确定停止加热，用干燥的长滴管分别从支管和冷凝管的上口取样，注意一个滴管只能取一个样，不得使同一个滴管取不同的样，每取一个样要测定三次折光率。
这样就得到两个系列的溶液的折光率。
未知溶液的组成从对应的折光率-组成工作曲线查得。
将乙醇、乙酸已酯以及系列溶液的沸点和气、液两相组成列表并绘制乙醇-乙酸已酯的温度-组成相图。
二元液系相图的绘制实验报告
二元液系相图的绘制实验报告指导老师：实验时间：姓名：学号：专业：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溶液系统气-液平衡相图的测绘方法，加深对相律、恒沸点的理解。
实验原理由液态物质混合而成的二组分系统称为双液系统。
当纯液态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-液两相平衡，所对应的温度就称图。
为沸点。
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-xB本实验以环己烷－异丙醇为体系, 利用回流冷凝方法绘制相图。
实验采用沸点仪，加热不同组成的乙醇-环己烷的混合液至沸腾，通过冷凝管冷凝作用在沸点仪的小玻璃槽中收集气相冷凝液，则沸点仪中的蒸馏瓶中的留存物即为液相。
用阿贝折射仪测定两相折光率，读取数据，然后绘制T-x图。
B仪器与试剂WAY型阿贝折射仪一台，超极恒温水浴一台，带有冷凝管的沸点仪一支，电加热套一个，数字式温度计一台，长、短胶头滴管个一支，100ml量筒一个，3%、15%、30%、50%、60%、70%、80%、92%、97%的环己烷溶液各一瓶。
实验步骤1、记录实验室大气压。
2、将阿贝折射仪与超极恒温水浴相连，打开恒温水浴电源开关，调节水浴温度至实验要求值（280C）。
3、测定体系的沸点与组成的关系。
安装好沸点仪，打开冷却水，由进样口加入25ml的3%的环己烷溶液，用电加热套供热，使沸点仪中溶液沸腾，并通过调整沸点仪与电加热套的距离控制适宜的回流高度。
将袋状部的最初冷凝液体倾回蒸馏器，并反复2～3次，待溶液沸腾且回流正常，温度读数基本稳定后，记录溶液沸点。
4、将沸点仪从电加热套中移开，用长吸管从气相冷凝液取样口吸取气相样品，并迅速滴入阿贝折射仪中，测其折射率ng5、将阿贝折射仪镜面用洗耳球吹干，用另一支短吸管从沸点仪进样口吸取一滴溶液，测其折射率n.16、分别取25ml的3%、15%、30%、50%、60%、70%、80%、92%、97%的环己烷溶液，按照上述步骤分别测溶液沸点、折射率n g 、、折射率n 1.注意事项1、实验中可通过调节电加热套的温度或调整沸点仪的高度控制回流速度的快慢，一般控制回流高度在1.5cm 左右。
物理化学实验二元液系的气液平衡相图
二元气液平衡相图的绘制一、实验目的：1、定不同组成的环己烷—乙醇溶液的沸点及气、液两相的平衡浓度，由此绘制其沸点—组成图。
2、握爱贝斯折射仪的原理及使用方法。
二、实验原理：了解二元溶液的沸点—组成图，对两组分的分离—精馏有指导意义。
本实验室用回流冷凝法测定不同浓度的环己烷—乙醇溶液的沸点和气、液两相的组成，从而绘制T-x图。
图1为环己烷—乙醇的沸点—组成的大致形状，ADC和BEC为气相线，AD’C和DE’C为液相线。
他们表明了沸点和气、液组成个关系。
当体系总组成为x的溶液开始沸腾时，气象组成为y，继续蒸馏，则气相量增加，液相量相应减少（总量不变），溶液温度上升，由于回流作用，控制了两相的量为一定，其沸点也为一定，此时气相组成为y’，与其平衡的液相组成为x’，体系的平衡沸点为t沸，此时气液两相的量服从杠杆原理。
当压力一定时，对两项共存区进行相律分析：独立组分数K=2，相数P=2，所以自由度f=K-P+1=2-2+1=1这说明，若体系温度一定，气、液两相成分就已确定，当总量一定时由杠杆原理可知，两相的量也一定，反之，在一定实验装置汇总，用利用回流的方法，控制气液两相的相对量为一定，使体系的温度一定，则气液组成一定。
用精密温度计可以测出平衡温度，取出气液两相样品测定其折射率可以求出其组成。
因为折射率和组成由一一对应的关系，则可以通过测定仪系列一直组成的样品折射率，会出工作曲线即折射率—组成曲线。
这样，只要测出样品的折射率就可从工作曲线上找到未知样品的组成。
三、 仪器和药品仪器：阿贝折射仪、超级恒温槽、蒸馏瓶、调压变压器、1/10°C 刻度温度计、25ml 移液管一支、5ml 、10ml 移液管各两支、锥形瓶四个、滴管若干支。
药品：环己烷、乙醇、丙酮。
四、实验步骤1、 工作曲线的测定 把超级恒温槽调至25°C ，用橡皮管连接好恒温槽与阿贝折射仪，使恒温水流经折射仪。
准确配置下列溶t/℃图6—1 沸点—组成图液，测定纯环己烷，乙醇和下列溶液的折射率，并测定溶液温度。
13 实验五 二元液体溶液的气—液平衡相图
实验五 二元液态混合物的气-液平衡相图【目的要求】1．实验测定并绘制环己烷-乙醇体系的沸点组成（T -x ）图，确定其恒沸点及恒沸混合物的组成。
2．了解测量折光率的原理，掌握阿贝折光仪的使用方法。
【实验原理】两种液体能在任意浓度范围内完全相溶的体系称完全互溶的双液体系。
根据相律：f =K Φ+2式中：f 为体系的自由度；K 为体系中的组分数；Φ为体系中的相数；2是指压力和温度两个变量。
对于定压下的二组分液态混合物，相律可表示为：f =3-Φ。
在大气压力下，液体的蒸气压和外压相等时，平衡温度即为沸点。
对于完全互溶的双液体系，当气液两相平衡时Φ=2，f =1。
完全互溶的双液体系在定压下并没有固定的沸点，为一沸程，并且是和溶液的组成有关的，即T 是x 的函数。
完全互溶的双液体系，由于两种液体的蒸气压不同，溶液上方的气相组成和液相组成是不相同的，测定溶液的沸点和溶液在沸点时的气相和液相的组成，可绘制出溶液的气-液平衡相图，即溶液的沸点与组成关系图，T -x -y 图。
完全互溶的双液体系，T -x -y 图可分三类：如图5-1所示。
图5-1(1)是理想液态混合物和偏离拉乌尔定律较小的体系的T -x -y 相图；图5-1(2)是对拉乌尔定律有较大正偏差的体系；图5-1(3)是对拉乌尔定律有较大负偏差的体系。
在图5-1(2)和图5-1(3)中，由于偏离拉乌尔定律较大以致在T -x -y 图上分别出现了最低点和最高点，在最低点和最高点上，液态混合物的气相组成和液相组成相同，这种组成的液态混合物称为恒沸混合物，在最高点和最低点上时液态混合物的沸点称为恒沸点。
将一定组成的环已烷-乙醇混合物在特制的蒸馏器中进行蒸馏。
当温度保持不变时，即表示气、液两相己达平衡，记下沸点温度，并测定沸点时气相（冷凝液）和液相的组成，Fig.5-1 二组分完全互溶双液体系的T -x -y 相图 (1)理想或近似理想的体系 (2)有最低恒沸点的体系 (3)有最高恒沸点的体系 Fig.5-1 Phase diagram for mixture of binary liquid(1)Ideal mixture (2)With minimum aezotropic point (3) With maximum aezotropic 液相Liquid 气相Gas T B x B (y B ) (3) M A B液相Liquid气相Gas T A T B x B (y B ) T (1) AB 液相Liquid 气相Gas T A T Bx B (y B ) (2) M A B T A图5-2 沸点仪示意图 1.温度计；2.接加热器；3.加液口；4.电热丝连接点；5.电热丝；6.分馏液；7.分馏液取样口 Fig.5-2 The sketch of ebulliometer 1.thermometer;2. connection pole;3. inlet orifice; 4. connection point of heater with wire;5.heater; 6. fractional liquid;7. sampling orifice 即可得到一组T -x -y 数据。
二元液系相图的测定
实验三二元液系相图的测定一、目的要求掌握二组分沸点－组成图的测绘方法；掌握阿贝(Abbe)折光仪及超级恒温槽的使用方法。
二、实验原理两种液态物质以任何比例混合都形成均相溶液的系统称这完全互中溶双液系。
在恒定压力下溶液沸点与平衡的气液相组成的关系，可用沸点－组成图(t－x图)表示。
完全互溶双液系的沸点－组成图可分为两三种：一种为最简单的情况，溶液沸点介于两个纯组分沸点之间，如图6-1所示。
纵坐标表示温度，横坐标表示组分B的摩尔分数(x B，y B)。
下面一条曲线表示气液平衡时温度(即溶液沸点)与液想组成的关系，称液相线(T－x线)。
上面的线表示平衡温度与气相组成的关系,称气相线(T－y线)。
若总组成为Z B的系统在压力p及温度t时达到气液两相平衡，其液相组成为x B气相组成为y B(见图6-1)。
另两种类型为具有恒沸点的完全互溶双液系统气液平衡相图，如图6-2所示。
其中(a)为具有低恒沸点相图，(b)为具有高恒沸点相图。
这两类相图中气相线与液相线在某处相切。
相切点对应的温度称为恒沸温度，对应组成的混合物称恒沸混合物。
恒沸混合物在恒沸点达气液平衡，平衡的气、液组成相同。
同一双液系在不同压力下，恒沸点及恒沸混合物是不同的。
三、仪器和试剂沸点仪1套；超级恒温槽一台；阿贝折射仪一台；变压器一台；0.1°刻度温度计(50～100℃)1支；30 ml小滴瓶6个；20ml量筒2个；毛细滴管2支；洗耳球1个；擦镜纸若干。
无水乙醇(A.R),环己烷(A.R)，Ⅰ～Ⅷ号不同组成环己环-乙醇溶液，丙酮。
四、实验步骤1、接好超级恒温槽与折射仪间的循环水管，将超级恒温槽温度调至25.0℃。
2、校正折射仪，校正方法见§7－1。
3、绘制标准曲线；用吸量管配制6种不同体积百分数(10、25、40、55、70、85%环己烷)各10ml 的乙醇－环己烷溶液，分别放在6个干燥的30ml滴瓶中(注意盖严)。
记录配制时室温。
二元液系气液平衡相图
一、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。
二、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。
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。
二、实验原理
本实验是在某恒定压力下则定乙醇—正己 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，其类型是系统中两 组分对拉乌尔定律的偏差都不大的类型。
三、实验步骤
1、按图装好沸点仪。 2、用纯乙醇在阿贝折射仪上学会找到所用
二、实验原理
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 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）
(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）
视场，记下乙醇的折射率nD。 3、测定乙醇的沸点。 4、测定环已烷的沸点。 5、按实验方案测定混合溶液的沸点及组成。 6、数据处理。
四、注意事项
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。
二元液系气液平衡相图
实验二二元液系气液平衡相图一、实验目得1、了解环己烷—乙醇系得沸点—组成图2、由图上得出其最低恒沸温度及最低恒沸组成(含乙醇％)3、学会使用数字阿贝折射仪4、学会使用WTＳ-05数字交流调压器二、原理一个完全互溶双液体系得沸点—组成图,表明在气液二相平衡时沸点与二相成分间得关系,它对了解这一体系对行为及分馏过程都有很大得实用价值。
在恒压下完全互溶双液系得沸点与组分关系有下列三种情况:１、溶液沸点介于二纯组分之间;2、溶液有最高恒沸点;３、溶液有最低恒沸点、图１表示有最低恒沸点,本次实验图形也像如此得样子,A′ＬB′代表液相线得交点表示在该温度时互成平衡得二相得成份。
绘制沸点—成份图得简单原理如下:当总成份为X得溶液开始蒸馏时,体系得温度沿虚线上升,开始沸腾时成份为Y得气相生成、若气相量很少,x、ｙ二点即代表互成平衡时液气二相成份。
继续蒸馏,气相量逐渐增多,沸点沿虚线继续上升,气液二相成份分别在气相与液相线上沿箭头指示方向变化。
当二相成份达到某一对数值x′与y′,维持二相得量不变,则体系气液二相又在此成份达到平衡,而二相得物质数量按杠杆原理分配。
本实验利用回流得方法保持气液二相相对量一定,则体系温度恒定。
待二相平衡后,取出二相得样品,用阿贝折光仪测定其折射率。
得出该温度下气液二相平衡成份得坐标点,改变体系得总成份,再用上法找出一对坐标点,这样测得若干坐标点后,分别按气相点与液相点连成气相线与液相线,即得T—X平衡图。
三、步骤1、安装接通仪器,打开冷凝水;2、加入环己烷20mｌ,蒸馏至沸腾,待小兜有液体后回流三次,温度平衡2—3分钟基本不变,记下温度,关闭调压器;3、Ａ组加入乙醇０。
5mｌ,用上法测定温度,然后关闭调压器,取出气相,液相得样品,测其折射率,以后分别加入1。
0,2.0,4、0,8.0,12、0mｌ乙醇;4、B组加入20ｍl无水乙醇,蒸馏至沸腾,待小兜有液体后回流三次,温度平衡２-３分钟基本不变,记下温度,关闭调压器;5、加环己烷0。
实验6 二元液系相图
实验6 二元液系相图第次课 4 学时实验6 二元液系相图一、实验目的1. 用回流冷凝法测定常压下环己烷—异丙醇的气液平衡数据，绘制二元液系T～x 图，确定系统恒沸组成及恒沸温度。
2. 学会阿贝折光仪的使用。
二、实验原理在常温下，两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的系统为完全互溶系统。
在恒定的压力下，表示溶液沸点与组成的图称之为沸点－组成图。
完全互溶双液系恒定压力下的沸点－组成图可以分成三类：⑴溶液沸点介于两纯组分沸点之间(图6－1)⑵溶液存在最低沸点(图6－2)⑶溶液存在最高沸点(图6－3)。
t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数t/ ℃ p=常数g g gt1l llA xG xLxB→ B A xB→B A xB→ B图(6－1) 图(6－2) 图(6－3)图(6－2)、图(6－3)有时被称为具有恒沸点的双液系。
和图(6－1)根本的区别在于，系统处于恒沸点时气、液两相的组成相同。
因而不能象第一类那样通过反复蒸馏而使两种组分完全分离。
如果进行简单的反复蒸馏只能得到某一纯组分和组成为恒沸点相应组成的混合物。
如果要获得两纯组分需要采用其它的方法。
系统的最高或最低恒沸点即为恒沸温度，恒沸温度对应的组成为恒沸组成。
异丙醇－环己烷双液系属于具有最低恒沸点一类的系统。
为了绘制沸点－组成图，可采用不同的方法。
化学方法和物理的方法，相对而言物理的方法具有简捷、准确的特点。
本实验是利用回流及分析的方法来绘制相图。
取不同组成的溶液在沸点仪中回流，测定其沸点及气、液相组成沸点数据可直接由温度计获得，气、液相组成可通过测定其折光率，然后由组成－折光率曲线中最后确定。
三、仪器和试剂蒸馏瓶 1套；调压器 1台；温度计( 50～100℃，1/10) 1支；阿贝折光仪 1台；长取样管 1支；短取样管 1支；25ml移液管 3支；电吹风机 1台；环己烷(A.R) 1瓶；异丙醇(A.R) 1瓶四、实验步骤1. 用阿贝折光仪测定纯环己烷、异丙醇及标准混合物样品的折光率。
二元液相系图
物理化学实验报告实验名称：完全互溶双液系统气液平衡相图的绘制专业班级：生物工程112班学生姓名：钟坤学号：1108110391实验时间：2103年5月14日8:00~10:00指导老师：刘定富老师一．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，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2.7(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t A t A tAtB t B t Bt / o C t / o C t / o C x B x Bx B A B A A B B(a)(b)(c)x 'x '都大，混合物存在着最低沸点如图2.7(c)）所示。
图2.7 二组分真实液态混合物气—液平衡相图（T-x图）后两种情况为具有恒沸点的双液系相图。
它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同，因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离，而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。
为了测定双液系的T－x相图，需在气－液平衡后，同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。
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2.8）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。
二元液系的气液平衡相图电子教案
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。
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实验三二元液系相图的测定
一、目的要求
掌握二组分沸点－组成图的测绘方法；掌握阿贝(Abbe)折光仪及超级恒温槽的使用方法。
二、实验原理
两种液态物质以任何比例混合都形成均相溶液的系统称这完全互中溶双液系。
在恒定压力下溶液沸点与平衡的气液相组成的关系，可用沸点－组成图(t－x图)表示。
完全互溶双液系的沸点－组成图可分为两三种：一种为最简单的情况，溶液沸点介于两个纯组分沸点之间，如图6-1所示。
纵坐标表示温度，横坐标表示组分B的摩尔分数(x B，y B)。
下面一条曲线表示气液平衡时温度(即溶液沸点)与液想组成的关系，称液相线(T－x线)。
上面的线表示平衡温度与气相组成的关系,称气相线(T－y线)。
若总组成为Z B的系统在压力p及温度t时达到气液两相平衡，其液相组成为x B气相组成为y B(见图6-1)。
另两种类型为具有恒沸点的完全互溶双液系统气液平衡相图，如图6-2所示。
其中(a)为具有低恒沸点相图，(b)为具有高恒沸点相图。
这两类相图中气相线与液相线在某处相切。
相切点对应的温度称为恒沸温度，对应组成的混合物称恒沸混合物。
恒沸混合物在恒沸点达气液平衡，平衡的气、液组成相同。
同一双液系在不同压力下，恒沸点及恒沸混合物是不同的。
三、仪器和试剂
沸点仪1套；超级恒温槽一台；阿贝折射仪一台；变压器一台；0.1°刻度温度计(50～100℃)1支；30 ml小滴瓶6个；20ml量筒2个；毛细滴管2支；洗耳球1个；擦镜纸若干。
无水乙醇(A.R),环己烷(A.R)，
Ⅰ～Ⅷ号不同组成环己环-乙醇溶液，丙酮。
四、实验步骤
1、接好超级恒温槽与折射仪间的循环水管，将超级恒温槽温度调至25.0℃。
2、校正折射仪，校正方法见§7－1。
3、绘制标准曲线；用吸量管配制6种不同体积百分数(10、25、40、55、70、85%环己烷)各10ml 的乙醇－环己烷溶液，分别放在6个干燥的30ml滴瓶中(注意盖严)。
记录配制时室温。
用折射仪分别测定各溶液的折射率(三学时实验不做此步，标准线数据由教师给出)。
4．读大气压力。
5．在干燥的沸点仪内，加入实验室配制好的乙醇－环己烷Ⅰ号溶液。
使沸点仪内液面达到温度计水银球约一半的位置。
开冷却水。
沸点仪电热丝接至变压器20V的输出位置，加热至沸腾，使气相冷凝液充分回流。
此时应注意观察温度。
当在2～3 min 内温度不变时，认为气液相达到平衡，记下温度数值。
停止加热。
迅速用干燥的毛细滴管先取气相冷凝液样品，测其折射率。
用丙酮洗净折射仪棱镜后，再用另一支干燥的毛细滴管取液相样品，测定其折射率。
洗净棱镜做好下次测定的准备工作。
测定完毕，放出Ⅰ号溶液
装入原溶液瓶内(切勿装错)。
6、在沸点仪内加入Ⅱ号溶液，按上述步骤重复操作。
再依次测量Ⅲ～Ⅷ号溶液。
7、实验完毕，切断超级恒温槽电源，擦净折射仪。
重读大气压。
五、数据处理
1、在标准线上根据不同标号溶液的折射率查出相应的气、液相组成，如所测温度与标准线不符，则按
温度每升高1℃折射率下降0.0005校正后再查。
2、用实测温度和气、液平衡组成绘制乙醇－环己烷的t－x 图，从图上查出最低恒沸组成和恒沸温度。
3、计算含乙醇的物质量分数为0.10及0.80的环己烷－乙醇溶液在它们气液平衡温度下两组分的活度
系数(两组分在平衡温度下的纯物质饱和蒸气压由附录十九查出)。
六、注意事项
1、变压器输出电压应缓缓上调至液体沸腾为止，一般不得超过20V，否则会烧断电热丝。
2、沸点仪中所加溶液必须使液面超过其内的电热丝玻管。
3、每次测定前，取样管和折射仪棱镜玻璃面必须用洗耳球吹干，否则将严重影响测定结果。
七、思考题
1、本实验中沸点仪及毛细滴管为什么必须干燥？本实验测得沸点－组成图的误差主要来源于哪些操
作？
2、在沸点仪内的系统中，为什么说总组成就是原始溶液组成？在达到气液平衡时，哪部分数量为平衡
的气相量？哪部分为平衡的液相量？
3、此实验中某一号溶液组成发生不大的变化，对实验测得相图是否有影响？。