液体饱和蒸气压的测定

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六 数据处理
1.数据记录表 大气压 kPa 室温 ℃
温度（℃）
负压值（KPa）
（33℃）
（36℃） （39℃）
（42℃）
（45℃）
（48℃）
（51℃）
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六 数据处理
2.数据处理表 p（kPa） ln{p} T（k） 1/T
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六 数据处理
3.绘出乙醇的蒸气压温度曲线。 4.以lnp对 1/T 作图，求出直线的斜率，并 由斜率算出此温度间隔内水的平均摩尔气化 热ΔvapHm，通过图求出乙醇的正常沸点。
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二 实验原理
液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙 方程式表示:
式中，R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm 为在温度T时纯液体的摩尔气化热。
假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，ΔvapHm 可以近似作为常数，积分上式，得:
(2)
其中C为积分常数。由此式可以看出，以lnp对 1/T 作 图，应为一直线，直线的斜率为 - ΔvapHm /R，由斜率 可求算液体的ΔvapHm。
然后，将恒温水浴温度升高3℃，因温度升高后，液体的饱和蒸气压增 大，液体会不断沸腾。为了避免平衡管中液体大量蒸发，应随时打开小 缓冲瓶上的通气活塞缓缓放入少量空气，防止平衡管中的液体暴沸。当 体系温度恒定后，再次放入空气使平衡管中的U型部分液面平齐，记录 温度和负压。然后依次每升高3℃，测定一次负压，依次测定36 ℃，39 ℃，42 ℃，45 ℃，48 ℃，51 ℃时乙醇的蒸气压值。测定过程中如不慎 使空气倒灌入试样球，则需重新抽真空后方可继续测定。
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二 实验原理
在通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其 蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气 压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为 该温度下液体的摩尔气化热。
液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气 压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的 动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾， 此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应 改变，当外压为1atm时，液体的沸点称为该液体的正 常沸点。
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四 实验步骤
❖ 3.排除系统内的空气
系统内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的 压力。测定时，必须将其中的空气排除后，才能保证待测液面上的 压力为液体的蒸气压。排除方法为：先将接通冷凝水，接通恒温水 浴，调节水浴温度（比第一测定温度值低2℃），抽气降压至液体 轻微沸腾，此时系统内的空气不断随蒸气逸出，如此沸腾数分钟， 可认为空气被排除干净。
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五 注意事项
减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。
抽气速度要合适，必须防止平衡管内液体沸腾过剧，致使B管内液体 快速蒸发。 实验过程中，必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使B管液面上 空只含液体的蒸气分子。AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则 其温度与水浴温度不同。 测定中，打开进空气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入AB弯 管的空间中。如果发生倒灌，则必须重新排除空气。 在停止抽气前，应先把真空泵与大气相通，否则会造成泵油倒吸， 造成事故。 平衡阀2容易出现问题，一直保持打开状态，不用再调节。
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四 实验步骤
4.饱和蒸气压的测定
待空气排除干净且体系温度恒定后（30℃），打开小缓冲瓶上的活塞 缓缓放入空气（切不可太快，以免空气倒灌入平衡管中，如果发生空气 倒灌，则须重新排除空气)，直至平衡管中的U型部分液面平齐，关闭小 缓冲瓶上的活塞，立即记录温度与负压计显示的数值（如果放入空气过 多，则须先抽气，再调平齐）。
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实验装置
升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压
图1 纯液体饱和蒸气压测定装置图
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四 实验步骤
❖ 1. 装样
从加样口注入乙醇，关闭平衡阀，打开进气阀。启动油泵，抽 至气泡成串上窜，可关闭进气阀，打开平衡阀漏入空气，使乙醇充 满试样球体积的三分之二和U型管双臂的大部分。
❖ 2、检漏，系统气密性检查
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七 实验讨论
❖ 降温法测定不同温度下纯水的饱和蒸气压
1. 接通冷凝水，调节三通活塞使系统降压13kPa(约100mm汞柱)，加热 水浴至沸腾，此时A管中的水部分气化，水蒸气夹带AB弯管内的空 气一起从C管液面逸出，继续维持10min以上，以保证彻底驱尽AB弯 管内的空气。
2. 停止加热，控制水浴冷却速度在1℃/min内，此时液体的蒸气压(即B 管上空的压力)随温度下降而逐渐降低，待降至与C管的压力相等时， 则B、C两管液面应平齐，立即记下此瞬间的温度（精确至1/100摄氏 度）和压力计之压力，同时读取辅助温度计的温度值和露茎温度， 以备对温度计进行校正。读数后立即旋转三通活塞抽气，使系统再 降压10kPa(约80mm汞柱)并继续降温，待B、C两管液面再次平齐时， 记下此瞬间的温度和压力。如此重复10次（注意实验中每次递减的 压力要逐渐减小），分别记录一系列的B、C管液面平齐时对应的温 度和压力。
液体饱和蒸气压的测定
指导教师 张心宽
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实验一 液体饱和蒸气压的测定
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一 实验目的和要求
掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作 方法，学会由图解法求其平均摩尔气化热和正 常沸点。
了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳 修斯-克拉贝龙(Clausius- Clapeyron)方程式的 意义。
了解真空泵、玻璃恒温水浴，缓冲储气罐及 精密数字压力计的使用及注意事项。
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二 实验原理
测定液体饱和蒸气压的方法很多。本实验采用静态法， 是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此法一般适用 于蒸气压比较大的液体。实验所用仪器是纯液体饱和蒸气 压测定装置，如实验步骤中的图1所示。
用静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压的实验方法 ，有升温法和降温法二种。
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三 仪器药品
恒温水浴 1套； 平衡管 1套； 精密数字压力计 1台； 真空泵及缓冲储气罐 1套； 蒸馏水； 无水乙醇（A.R.）。
接通冷凝水，关闭小缓冲瓶上的空气活塞，旋转大缓冲瓶与真 空泵之间的连通活塞使系统与真空泵接通，开动真空泵，抽气减压 至负压计显示屏数值为60～70kPa左右时，关闭大缓冲瓶上的活塞， 使系统与真空泵、大气皆不通。观察数字负压计的数值，如负压计 的数值在数分钟内维持不变，则表明系统不漏气。否则应逐段检查， 排除漏气故障。