双液系气—液相图的绘制实验报告

双液系气—液相图的绘制实验报告

兰州大学化学化工学院

基础化学II实验报告

（物理化学部分）

题目双液系气—液相图的绘制

班级

姓名

组号

仪器号

室温21.6℃大气压825.3MB 实验地点实验楼C311 日期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－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。

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－组成图（即T－x 图）。下图为完全互溶双液系的一种蒸馏相图。

2、完全互溶双液系的具有恒沸

点的相图如下：

恒沸点：该点的气相组成和液相组成完全相同，在整个蒸馏过程中的沸点亦恒定不变。故不能用普通蒸馏的方法将 A 和 B 完全分开。

3、测绘具有恒沸点的相图时，要求同时测定溶液的沸点及气液平衡时两相的

组成。

（1）将组成不同的系统逐次置于沸点仪中，加热至沸腾，在气液两相达平衡，测定其沸点；

（2）用数字阿贝折射仪测定达到平衡的两相组成；

（3）分别将沸点下的气相点和液相点连成气相线和液相线，就得到完全互溶双液系的t-x相图。

4、本实验采用的环己烷(B)－乙醇(A)系统是完全互溶的二组分系统，其沸点

－组成图属于具有最低恒沸点的类型。本实验采用沸点仪测沸点，用阿贝折射仪测定其折射率。利用一定温度下该溶液的的折射率—组成工作曲线，内插法得到样品的组成。

三、装置及流程简程

1 盛液容器

2 小球

3 冷凝管

4 测量温度计

5 辅助温度计

6 支管

7 小玻管8 电热丝

四、原始数据及数据处理

V 乙醇/ml V 环己烷/ml b.p./℃

液相

气相

n 乙醇% n 乙醇% 20 0 73.02 1.3616 0.975 1.3616 0.975 20 1.5 68.95 1.3622 0.966 1.3776 0.799 20 3 66.27 1.3645 0.941 1.3827 0.736 20 5 63.32 1.3668 0.917 1.3932 0.605 20 9 60.8 1.3734 0.847 1.3989 0.522 2 20 59.4 1.4081 0.379 1.4023 0.472 1 20 64.78 1.422 0.103 1.4031 0.46 0.6 20 67.35 1.4229 0.08 1.4082 0.379 0.3 20 69.85 1.4233 0.077 1.4145 0.265 0 20 71.93 1.4237 0.069

1.4237 0.069

相图如下：

乙醇—环己烷双液相图

55

60

65

70

75

0.2

0.4

0.60.81

乙醇%

b .p ./℃

五、实验结果及讨论

恒沸点：59.2℃ 恒沸组成：乙醇47.5% 环己烷52.5% 实验注意事项

1、实验过程中必须在冷凝管中通入冷却水，以使气相全部冷却。

2、电阻丝不能露出液面，一定要被欲测液体浸没，否则通电加热会引起有机液体燃烧。通过电流不能太大，所加电压不能大于20V(在本实验所用电阻丝),只要能使欲测液体沸腾,蒸气在冷凝管中的回流高度保持在2cm左右即可，过大会引起欲测液体(有机化合物)的燃烧或烧断电阻丝或烧坏变压器。

3、温度读数稳定后维持3～5min以使体系达到气－液平衡，其间应不时将小球中凝集的液体倾入烧瓶内。

4.、只能在停止通电加热后才能取样分析。

5、取样用的滴管应预先干燥，且在测定的过程中不能用水洗涤。

6、因样品可循环使用，使用后应倒还原瓶中，且尽量倒完。

7、阿贝折光仪使用时，棱镜上不能触及硬物(如滴管等)，拭擦棱镜需用擦镜纸。每测完一个样品后应用吸耳球将棱镜表面吹干。