二元液系相图的绘制预习报告

二元液系相图的绘制预习报告

一、实验目的

1、掌握二组分沸点组成图的测绘方法。

2、掌握阿贝(Abbe)折光仪的使用方法。

3、测定环己烷—乙醇系统的沸点组成图—X图。

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。液体的沸点是液体的蒸汽压与外压相等时的温度。在一定的外压下，单一组分的液体有确定的沸点值。对于一个完全互溶的双液体系，沸点不仅与外压有关，还和液体的组成有关。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1所示。纵坐标表示温度，横坐标表示组分B的摩尔分数。下面一条曲线表示气液平衡时温度(即溶液沸点)与液相组成的关系，称液相线线)。上面的线表示平衡温度与气相组成的关系,称气相线线)。若总组成为ZB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XB气相组成为YB(见图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2所示）

图1 图2

在恒压下，完全互溶双液体系的沸点

1、溶液的沸点介于二纯组分沸点之间；

2、

3、

图3

本实验绘制环己烷—乙醇二元液系的T—X图。其方法是将不同组成的溶液于蒸馏仪中进行蒸馏，沸腾平衡后记下温度。依次吸取少量的蒸馏液和蒸出液。分别用阿贝折光仪测定其折光率，然后由环己烷—乙醇的折光率—组成标准曲线或其数据表确定相应组成，从而绘制环己烷—乙醇二元液系相图。

三、仪器和试剂

沸点仪11稳压电源1毛细滴管2洗耳球1个

若干。无水乙醇(A.R),环己烷(A.R)20%、40%、60%、80%不同组成环己烷-

四、实验步骤

12—3次。

2、绘制标准曲线。用吸量管配制4种不同体积百分数(20、40、60、80%环己烷)各10ml 的环己烷、乙醇溶液，分别放在4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

3、在干燥的沸点仪内加入实验室配制好的环己烷、乙醇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10—20V的输出位置加热

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

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)。

4、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、Ⅳ号溶液。

5、实验完毕，擦净折射仪。

六、数据处理

七、注意事项

1.加热电阻丝一定要被待测液体浸没，否则通电加热时可能会引起有机液体燃烧。所加电压不能太大，加热丝上有小气泡逸出即可，温度计的水银球不要直接碰到加热丝。

2. 一定要使体系达到气液平衡，即温度读数要稳定。然后再取样，先停止通电再取样。

3. 注意保护阿贝折射仪的棱镜，不能用硬物触及。如滴管，擦拭棱镜需用擦镜纸。

4.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。