双元系液液相平衡实验报告
双液系气-液平衡相图(精)
双液系的气- 液平衡相图报告人：宋意海班级：09 应化2Z 实验时间2011年04 月15 日一．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，可分为三类：（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：混合物存在着最高沸点，如盐酸－水体系，如图 1 (b)所示。
（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。
o C/t t B o C/t t BCo/t t At A tAt B x' x' xB x B x BA B A B A B(a) (b) (c)图1 完全互溶双液系的相图对于后两种情况，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）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。
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。
双液系相图实验报告
双液系相图实验报告双液系相图实验报告一、引言相图是描述物质在不同温度和压力下的相态转变规律的图表。
双液系相图是指由两种液体组成的体系在不同条件下的相态变化关系。
本实验旨在通过观察双液系相图的实验结果，探究不同温度和组成对相态转变的影响。
二、实验方法1. 实验材料准备本实验使用的实验材料包括两种液体溶液A和溶液B，以及温度控制设备、试管和计时器等。
2. 实验步骤(1) 在试管中加入一定量的溶液A。
(2) 在另一个试管中加入一定量的溶液B。
(3) 将两个试管放入温度控制设备中，设定不同的温度。
(4) 观察两种液体在不同温度下的相态变化，记录实验结果。
(5) 重复以上步骤，改变溶液A和溶液B的组成，继续观察相态变化。
三、实验结果与讨论1. 温度对相态转变的影响在实验中，我们分别将溶液A和溶液B置于不同的温度下进行观察。
随着温度的升高，我们观察到了液体的相态变化。
在一定温度范围内，液体A和液体B 会发生混合，形成均匀的溶液。
而在高温下，两种液体会发生分层，形成两个不同的相。
2. 组成对相态转变的影响除了温度，溶液A和溶液B的组成也对相态转变有着重要影响。
当两种液体的组成不同时，相图会呈现出不同的形态。
我们通过改变溶液A和溶液B的比例，观察到了相图的变化。
在某些组成下，两种液体会形成共溶液，而在其他组成下则会形成两个不同的相。
3. 相图的应用相图在实际应用中有着广泛的用途。
例如，在药物制剂的研发中，相图可以帮助研究人员确定最佳的配方和工艺条件，以达到理想的药物稳定性和溶解性。
此外，相图还可以应用于材料科学领域，用于研究合金的相变规律和优化材料性能。
四、实验结论通过本实验的观察和分析，我们得出了以下结论：1. 温度是影响双液系相态转变的重要因素，随着温度的升高，液体的相态会发生变化。
2. 溶液A和溶液B的组成对相态转变也有重要影响，不同的组成会导致不同的相图形态。
3. 相图在药物制剂和材料科学等领域有着广泛的应用，可以帮助研究人员优化配方和改善材料性能。
甲醇异丙醇二元气液相平衡数据的测定
甲醇异丙醇二元气液相平衡数据的测定标题：甲醇异丙醇二元气液相平衡数据的测定引言：甲醇和异丙醇是常用的溶剂和化工原料，在许多工业生产中都有广泛的应用。
了解它们的气液相平衡性质对于工业过程的设计和优化至关重要。
本文将介绍甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡数据的测定方法和结果。
一、实验方法为了测定甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡数据，我们采用以下实验方法：1. 准备实验装置：包括恒温恒压的密闭系统、温度控制装置、液相采样装置和气相采样装置。
2. 预先确定实验温度范围，并将实验装置恒温至目标温度。
3. 将一定量的甲醇和异丙醇混合物置于密闭系统的液相采样装置中。
4. 在不同温度下，通过控制实验系统内部的压力，使得液相和气相达到平衡状态。
5. 在平衡状态下，分别采集液相和气相样品，进行后续分析。
二、实验结果通过上述实验方法，我们得到了甲醇异丙醇二元体系在不同温度下的气液相平衡数据。
以下是部分实验结果的总结：1. 实验数据显示，在相同温度下，随着甲醇的摩尔分数增加，液相中异丙醇的摩尔分数减小，气相中异丙醇的摩尔分数增加。
2. 在一定温度范围内，甲醇和异丙醇的气液平衡浓度随温度的升高而增加。
3. 实验结果还表明，在较高温度下，甲醇和异丙醇的气相浓度明显高于液相浓度，而在较低温度下，液相浓度高于气相浓度。
三、实验讨论根据实验结果，我们可以推断甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡性质与温度和组分有关。
随着温度的升高，甲醇和异丙醇的气相浓度增加，液相浓度减小。
这可能是由于温度升高导致分子间作用力减弱，使得分子更容易从液相转移到气相。
另外，甲醇和异丙醇分子之间的相互作用也会对气液相平衡产生影响。
四、实验应用甲醇和异丙醇的气液相平衡数据对于工业过程的设计和优化具有重要意义。
通过了解它们的相互作用和平衡浓度，可以帮助我们选择合适的操作条件，提高产品的纯度和产率。
此外，这些数据还可以用于模拟和优化化工过程，提高工业生产的效率和经济性。
结论：通过实验测定，我们得到了甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡数据，并对其进行了分析和讨论。
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。
二元系统气液平衡数据测定实验报告
二元系统气液平衡数据测定实验报告实验目的：1. 了解气相和液相的特性和平衡状态；2. 熟悉使用实验仪器进行二元系统气液平衡数据测定；3. 掌握气液平衡实验的数据处理方法。
实验原理：在液体表面，由于分子间吸引力，分子会向周围运动，导致分子数密度有所下降，也就是说，在表面上形成一个薄膜，这就是液体的表面张力的来源。
当液体表面上的分子与气体中的分子碰撞时，会发生反弹导致向外沿着表面方向推力，这就是液体表面的气液界面张力，它是描述气液界面特性的物理量。
气液界面上的分子密度不均匀，会导致气相和液相之间的交换。
在一种给定的温度下，当气相和液相之间的交换达到一定的平衡状态时，称为气液平衡。
在这种状态下，气相和液相的分子数密度不再发生明显的变化。
通过气液平衡实验，可以测定气液界面张力和液体和气体之间的平衡常数，从而获得二元系统气液平衡的数据。
实验仪器：1. 二元系统气液平衡实验仪器；2. 水、乙醇等液体样品；3. 高钼酸钠、酚酞等试剂。
实验步骤：1. 清洗实验仪器：将实验仪器中的气路及液路中的管道和阀门进行清洗，保证实验测量时的通气畅通和样品无杂质。
2. 调整实验仪器：将待测液体注入样品瓶中，打开气路和液路中的阀门，进行预热和抽气，直至达到平衡状态。
3. 测量实验数据：通过测定不同温度下的液体和气体的平衡常数，获得二元系统气液平衡的数据。
4. 处理数据：将实验数据进行整理分析，得出二元系统气液平衡的相关参数。
实验结果：通过实验测量，得出了二元系统气液平衡的相关数据，具体如下：1. 温度：25℃液体样品：水气体样品：空气气液界面张力：72.2 mN/m液体与气体间的平衡常数：0.872. 温度：30℃液体样品：乙醇气体样品：空气气液界面张力：28.6 mN/m液体与气体间的平衡常数：0.65实验结论：通过本次实验的测量和分析，得出了二元系统气液平衡的相关参数。
在不同的温度下，不同的液体和气体之间会发生不同程度的平衡，液体之间和气体之间的分子密度也不同。
二元液系相图实验
二元液系相图实验目的：1.采用回流冷凝法测定不同浓度的乙醇-环己烷系统的沸点组成图（T-x图），并确定其恒沸点及恒沸组成。
2.掌握阿贝折光仪及超级恒温槽的使用方法。
实验原理：1. 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。
2. 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1-A)。
（2）有最高恒沸点，如卤化氢和水(图1-B)。
（3）有最低恒沸点，如苯和乙醇(图1-C)。
图1 二元液系相图在图1-C 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y，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。
3.在本实验中C＝2，在二相区(气、液二相)，P ＝2，所以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。
4.本实验采用气液沸点仪（见图2）在一定压力下（常在大气压力下），测定不同总组成（即加入平衡沸点仪溶液的组成）的环己烷和乙醇构成的溶液达到气液平衡时的温度及气、液组成。
再根据测得数据作出该系统在此压力下的沸点-组成图。
相图与压力有关，作图时必须注明平衡压力值。
1-温度计；2-电热丝；3-冷凝管；4-液相取样冷凝口；5气相取样冷凝口；6-空气排出口；7-变压器接头两种纯液体构成理想混合物时，其中各组分的气相平衡分压在所有浓度范围内都符合拉乌尔定律：p1=p1*x1p2=p2*x2（1）式中：p1、p2为两组分气液平衡时气相分压；x1、x2为平衡时两组分的液相物质的摩尔分数；p1*、p2*为两组分纯液体在平衡温度下的饱和蒸汽压。
双液系气液平衡相图实验报告
双液系气液平衡相图实验报告双液系气液平衡相图实验报告引言：气液平衡相图是研究气体和液体之间平衡状态的重要工具，对于理解物质的相变行为和工业过程的优化具有重要意义。
本实验旨在通过构建双液系气液平衡相图，探究不同温度和压力下溶液中组分的分配行为以及气液平衡的变化规律。
实验部分：1. 实验原理气液平衡相图是描述气体和液体在一定温度和压力下的平衡状态的图表。
在实验中，我们将使用两种不同的液体溶液，并通过改变温度和压力来观察不同条件下气液平衡的变化。
通过测量不同条件下溶液中的组分浓度，我们可以构建出双液系气液平衡相图。
2. 实验材料和仪器本实验所需材料包括两种不同的液体溶液、压力计、温度计、容器等。
实验仪器包括平衡热力学实验装置、计算机等。
3. 实验步骤(1) 准备工作：清洗实验仪器和容器，确保无杂质干净。
(2) 实验前准备：根据实验要求配置不同浓度的液体溶液，并记录其成分和浓度。
(3) 实验操作：将液体溶液分别置于两个容器中，分别称为容器A和容器B。
在实验装置中，将容器A与容器B连接，确保两个容器之间存在气液平衡。
(4) 改变温度和压力：通过调节实验装置中的温度和压力，改变气液平衡的条件。
(5) 数据记录：在不同温度和压力下，记录容器A和容器B中溶液的组分浓度，并进行实时记录和计算。
(6) 结果分析：根据实验数据，绘制双液系气液平衡相图，并进行结果分析和讨论。
结果与讨论：通过实验，我们得到了双液系气液平衡相图，并对其进行了分析和讨论。
在不同温度和压力条件下，我们观察到了溶液中组分浓度的变化规律。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 随着温度的升高，溶液中溶质的溶解度通常会增加。
这是因为温度的升高会增加溶质分子的热运动，使其更容易与溶剂分子发生相互作用，从而增加溶解度。
2. 在一定温度范围内，随着压力的升高，溶液中溶质的溶解度也会增加。
这是由于压力的增加会增加溶质分子与溶剂分子之间的碰撞频率，从而促进溶解过程。
双液系气液平衡相图实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除双液系气液平衡相图实验报告篇一：双液系气—液平衡相图绘制实验报告双液系气—液平衡相图绘制实验目的：①用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成，绘制双液系相图。
找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。
②掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法。
③了解阿贝折射计的构造原理，熟悉掌握阿贝折射计的使用方法。
实验原理：液体的沸点是液体饱和蒸气压和外压相等时的温度，在外压一定时，纯液体的沸点有一个确定值。
但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。
理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。
结构相似，性质相近的组分间可以形成近似的理想体系，这样可以形成简单的T-x(y)图。
大多数情况下，曲线将出现或正或负的偏差。
当这一偏差足够大时，在T-x(y)曲线上将出现极大点（负偏差）或极小点（正偏差）。
这种最高和最低沸点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。
考虑综合因素，实验选择具有最低恒沸点的乙醇—乙酸乙酯双液系。
根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时，在气液平衡两相区，体系的自由度为1.当温度一定时，则气液两相的组成也随之而定。
当气液两相的相对量一定，则体系的温度也随之而定。
沸点测定仪就是根据这一原理设计的，它利用回流的方法保持气液两相相对量一定，测量体系温度不发生改变时，即两相平衡后，取两相的样品，用阿贝折射计测定气液平衡气相、液相的折射率，再通过预先测定的折射率—组成工作曲线来确定平衡时气相、液相的组成（即该温度下气液两相平衡成分的坐标点。
）改变体系总成分，再如上法找出另一对坐标点。
这样得若干对坐标点后，分别按气相点和液相点连成气相线和液相线，即得T-x平衡图。
仪器与试剂：沸点仪一套调压变压器一台阿贝折射计一台超级恒温槽1/10温度计（50~100℃）一支1/10温度计（0~50℃）一支小烧杯一个小试管（5ml带软木塞）（若干）吸管2支红外线干燥箱（风筒）一台搽镜纸乙酸乙酯（AR）无水乙醇（AR）不同配比的乙醇—乙酸乙酯混合液丙酮(c、p)重蒸水实验步骤：（1）、乙醇—乙酸乙酯溶液的折射率组成工作曲线的测绘①折射率—体积分数工作曲线。
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。
双液系的气液平衡相图实验报告
双液系的气液平衡相图实验报告一、实验目的1、测定常压下环己烷乙醇双液系的气液平衡相图。
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。
本实验研究的是完全互溶双液系。
在一定温度下，溶液的气液两相达到平衡时，气相组成和液相组成之间存在一定的关系。
通过测定不同组成溶液的沸点和气、液相组成，绘制出沸点组成图（Tx 图），即可得到双液系的气液平衡相图。
通常，实验中通过测定溶液的折射率来确定其组成。
因为折射率与溶液的组成有一定的对应关系。
三、实验仪器和试剂1、仪器沸点仪阿贝折射仪超级恒温槽调压变压器温度计（50℃～100℃，分度值 01℃）移液管（1mL、2mL、5mL）洗耳球2、试剂环己烷（分析纯）无水乙醇（分析纯）四、实验步骤1、安装仪器将沸点仪洗净、烘干，安装好。
检查带有温度计的胶塞是否紧密，电热丝要靠近烧瓶底部的中心。
将阿贝折射仪与超级恒温槽连接好，调节恒温槽温度至 25℃。
2、配制溶液用移液管分别移取 05mL、10mL、15mL、20mL、25mL、30mL、35mL、40mL、45mL 乙醇于 10 个干燥的容量瓶中，再用环己烷分别稀释至刻度，摇匀，配制成一系列不同组成的环己烷乙醇溶液。
3、测定折射率用阿贝折射仪分别测定所配溶液及纯环己烷、纯乙醇的折射率。
测定时，用擦镜纸将棱镜擦净，滴加 2～3 滴待测液于棱镜上，合上棱镜并拧紧，调节反光镜使目镜内视场明亮，旋转棱镜调节旋钮，使目镜中出现明暗分界线，读取折射率。
每个样品测量三次，取平均值。
4、测定沸点向沸点仪中加入 20mL 乙醇含量较少的待测溶液，接通冷凝水。
调节调压变压器，缓慢加热溶液，当液体沸腾后，调节电压使液体沸腾稳定，待温度计读数稳定后，记录沸点温度。
停止加热，用吸管从小槽中吸取气相冷凝液，用阿贝折射仪测定其折射率。
再从侧管中吸取少量液相，测定其折射率。
双液系的气液平衡相图实验报告
双液系的气液平衡相图实验报告双液系的气液平衡相图实验报告摘要：本实验旨在通过实验方法研究双液系的气液平衡相图。
通过测量不同温度下饱和汽液相的压力，得到了气液平衡相图，并对实验结果进行了分析和讨论。
引言：气液平衡相图是研究气液相平衡关系的重要工具，对于了解气体和液体之间的相互作用以及相变规律具有重要意义。
双液系是指由两种不同成分组成的液体混合物，通过实验测量不同温度下的饱和汽液相的压力，可以得到双液系的气液平衡相图，进而研究其相变规律。
实验方法：1. 实验仪器与试剂准备本实验所需的仪器有：压力计、温度计、恒温槽等。
试剂为两种不同成分的液体混合物。
2. 实验步骤(1) 将液体混合物倒入恒温槽中，并将温度调节至所需温度。
(2) 在恒温槽中放置压力计，等待压力稳定。
(3) 测量不同温度下饱和汽液相的压力，并记录数据。
(4) 重复以上步骤，直至得到所需温度范围内的数据。
结果与讨论：通过实验测量得到了双液系的气液平衡相图，如图1所示。
图中横坐标表示温度，纵坐标表示压力。
[插入图1]从图中可以看出，在一定温度范围内，随着温度的升高，饱和汽液相的压力也随之增加。
这是由于温度升高导致液体分子热运动加剧，液体分子间的相互作用减弱，从而使得液体蒸发速率增加，压力也相应增加。
此外，实验结果还显示了双液系的共沸现象。
在某一特定温度下，液体混合物的蒸气与液相成分的浓度达到一致，此时液相和气相的组成相同，称为共沸点。
在共沸点上，气相和液相可以达到平衡，且压力保持不变。
实验结果还表明，双液系的气液平衡相图与组成有关。
当液体混合物的组成发生变化时，气液平衡相图也会发生相应的变化。
这是由于不同成分之间的相互作用导致了不同的气液平衡关系。
结论：通过实验研究双液系的气液平衡相图，我们可以得到温度和压力之间的关系，并进一步了解气体和液体之间的相互作用和相变规律。
实验结果显示，在一定温度范围内，随着温度的升高，饱和汽液相的压力也随之增加。
二元液系相图的绘制实验报告
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。
4、烘干沸点仪时注意温度指示，温度达1000C前将沸点仪从电加热套上移开，防止温度过高而损坏温度计。
5、使用阿贝折射仪时，棱镜不能触及硬物，每次用完后应用洗耳球吹干棱镜。
原始数据记录
环己烷含量
沸点(0C)
气相折射率ng
液相折射率nl
3%
75.0
1.3752
1.3623
15%
69.9
1.3925
1.3734
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。
2、在每一份样品的蒸馏过程中，每加入一次样品，待溶液沸腾后，控制好回流高度，再回流2～3min后，即可取样测定，不宜等待时间过长。
3、每次取样量不宜过多，取样时吸管一定要干燥，不能留有上次残夜，气相部分的样品要取干净。
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：
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。
物化实验双液系的气-液平衡相图实验报告
双液系的气－液平衡相图一实验目的1．绘制在pθ下环己烷－异丙醇双液系的气－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。
二实验原理在常温下，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互溶，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。
液体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，纯液体的沸点有其特定值，但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。
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中于 (a)。
而实际溶液由于A 和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2-4-1(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。
本实验是用回流冷凝法测定环已烷—异丙醇体系的沸点—组成图。
其方法是用阿贝折射仪测定不同组成的体系，在沸点温度时气、液相的折射率，再从折射率—组成工作曲线上查得相应的组成，然后绘制沸点—组成图。
三仪器和试剂沸点仪1套；恒温槽1台；阿贝折射仪1台；量筒8个；玻璃漏斗8个；滴管2个；环己烷（分析纯）；异丙醇（分析纯）；实验装置如下：四实验步骤1．工作曲线的绘制配制环己烷的质量百分数0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80和0.90的环己烷－异丙醇溶液。
计算所需环己烷和异丙醇的质量，并用分析天平准确称取。
为避免样品挥发带来的误差，称量应尽可能的迅速。
各种溶液的确切组成要按照实际称样结果精确计算。
调节超级恒温水浴的温度为35度，使阿贝折光仪上温度与其保持一致。
分别测定上述九个溶液以及异丙醇和环己烷的折光率。
根据这些数据作出折光率－组成工作曲线。
物化实验报告_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，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。
双液系相图 实验报告
双液系相图实验报告双液系相图实验报告引言：相图是研究物质相互作用和相变规律的重要工具。
在化学领域，相图可以帮助我们了解不同物质在不同条件下的相互溶解性和相变行为。
本实验旨在通过研究双液系相图，探究两种液体在不同温度和组成下的相互溶解性和相变规律。
实验过程：首先，我们准备了两种液体A和B，分别为无色液体。
然后，我们按照一定的比例混合了两种液体，并将混合液体放入恒温槽中。
在恒温槽中，我们逐渐提高温度，并观察混合液体的相变行为。
我们记录了每个温度下混合液体的状态，并绘制了相图。
实验结果：通过实验，我们得到了双液系相图。
相图的横轴表示液体A的组成，纵轴表示温度。
在相图中，我们观察到了以下几个重要的区域。
1. 双液体区域：在相图的中心，我们观察到了一个双液体区域。
在这个区域内，液体A和液体B可以完全溶解，形成单一的液体相。
这表明两种液体在任何比例下都可以相互溶解。
2. 沉淀区域：在双液体区域的两侧，我们观察到了沉淀区域。
在这个区域内，液体A和液体B的相互溶解性下降，形成了沉淀物。
随着温度的升高或液体A的浓度增加，沉淀物的量逐渐增加。
3. 共沸区域：在相图的边缘，我们观察到了一个共沸区域。
在这个区域内，液体A和液体B 的组成比例对应着一个特定的沸点。
当液体A和液体B按照这个比例混合时，混合液体会在特定温度下同时沸腾。
讨论：通过对双液系相图的研究，我们可以得出一些结论和讨论。
首先，双液体区域的存在表明两种液体具有较好的相容性。
无论液体A和液体B的比例如何，它们都可以相互溶解。
这对于一些工业应用来说十分重要，例如化学反应中的溶剂选择和药物的配制等。
其次，沉淀区域的存在表明液体A和液体B的相互溶解性是有限的。
随着温度的升高或液体A的浓度增加，溶解度降低，导致沉淀物的生成。
这对于一些分离和提纯的过程有着重要的指导意义。
最后，共沸区域的存在表明液体A和液体B在特定比例下具有相同的沸点。
这可以用于分离和提纯的技术，例如蒸馏。
二元液系相图 实验报告
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-乙醇的气液平衡相图。
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：无水乙醇、环己烷五、实验步骤1、安装好干燥的沸点仪。
2、加入纯乙醇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。
3、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。
4、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。
5、用干燥的小滴管取液相液样，用阿贝折射仪测其折光率。
6、分别在沸点仪中加入混合液，1、2、3、4、5、6重复上述操作。
7、根据环己烷-乙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。
8、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。
5、旋转色散调节手轮（上手轮），使目镜中色散面消失，出现半明半暗面，图b,c。
6、再旋转刻度调节手轮（下手轮），使分界线处在十字相交点，图d。
7. 在下标尺上读取样品的折光率。
阿贝折光仪的校正（1）仪器校正。
在开始测定前，用纯水校正阿贝折光仪。
将超级恒温槽的温度调至25℃，将阿贝折光仪的数据调至1.3325，然后观察明暗分界线是否在十字线中间，若有偏差，则用螺丝刀微量旋转小孔内的螺钉，使分界线位移至十字线中间。
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。
二元气液平衡数据测定实验报告
二元气液平衡数据测定实验报告实验目的：本实验的目的是通过测定二元气液平衡数据，了解和研究物质在不同压力和温度下的相平衡情况，掌握相关的测量方法和数据处理技巧。
实验原理：二元气液平衡是指在一定温度和压力条件下，气体与液体之间达到平衡的状态。
在平衡状态下，气相和液相之间存在着平衡态的物质交换。
对于二元体系来说，平衡时液相的组成可以用熔点或沸点表示，而气相则可以用饱和蒸气压来表示。
因此，通过测量不同温度和压力下的饱和蒸气压和液相的组成，可以确定二元体系的气液平衡数据。
实验步骤：1.实验前准备：检查实验装置的密封性，准备好实验所需的试剂和设备。
2.组装实验装置：将液相样品装入恒温槽内，并连接好压力计、温度计、气体进口和出口管道。
3.调整温度：根据实验要求，调整恒温槽的温度至目标温度，并确保温度的稳定性。
4.调整压力：通过调整气体进口和出口的阀门，使压力计的指示保持在所需的压力范围内。
5.测量饱和蒸气压：根据实验要求，每隔一定温度间隔测定一次饱和蒸气压，并记录下相应的温度和压力值。
6.测量液相的组成：在平衡状态下，取一定量的液相样品，并进行化学分析或使用相应的设备测量其组成。
7.数据处理：根据测得的实验数据，绘制对应的平衡曲线或图表，并进行数据分析和讨论。
实验结果与讨论：根据所测得的二元气液平衡数据，可以得到平衡曲线和相应的饱和蒸气压与液相组成的关系。
通过分析实验结果，可以得到以下结论：1.在一定温度范围内，随着压力的升高，饱和蒸气压和液相组成均会增加。
2.对于不同的二元体系，其平衡曲线和相应的饱和蒸气压与液相组成的关系会有所不同，反映了体系的特性和组成。
3.可以根据平衡曲线和相应的饱和蒸气压与液相组成的关系，推导得到相应的热力学关系式，用于描述体系的相平衡情况。
实验结论：通过本次二元气液平衡数据测定实验，我们了解到了不同温度和压力下的气液平衡情况，并掌握了相关的实验技巧和数据处理方法。
实验结果显示，二元体系的饱和蒸气压和液相组成与温度和压力有密切关系，对于不同的体系会有所差异。
二元液系气液平衡相图
二元液系气液平衡相图 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020实验二二元液系气液平衡相图一、实验目的1、了解环己烷—乙醇系的沸点—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的沸点—组成图，表明在气液二相平衡时沸点和二相成分间的关系，它对了解这一体系对行为及分馏过程都有很大的实用价值。
在恒压下完全互溶双液系的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的样子，A′LB′代表液相线的交点表示在该温度时互成平衡的二相的成份。
绘制沸点—成份图的简单原理如下：当总成份为X的溶液开始蒸馏时，体系的温度沿虚线上升，开始沸腾时成份为Y的气相生成。
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和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′和y′，维持二相的量不变，则体系气液二相又在此成份达到平衡，而二相的物质数量按杠杆原理分配。
本实验利用回流的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，取出二相的样品，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的坐标点，改变体系的总成份，再用上法找出一对坐标点，这样测得若干坐标点后，分别按气相点和液相点连成气相线和液相线，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，用上法测定温度，然后关闭调压器，取出气相，液相的样品，测其折射率，以后分别加入,,,,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、加环己烷用上法测定温度，然后关闭调压器，取出气相，液相样品，测其折射率，以后分别加入,,,,环己烷；6、将所得的折射率在相应的工作曲线上找到组成；7、关闭电源，冷凝水，整理好仪器，倒掉废液；8、签字，还工作曲线表。
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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。
5.注意事项测量时恒温槽温度控制在30±0.1℃，折光仪温度控制在25±0.1℃，平衡后测量。
取样顺序要上相，下相，再上相，再下相。
6.要采集的数据实验条件，平衡温度，两相的折射率7.原始记录表温度：压力：湿度：表2 液液平衡实验记录表格平衡温度/℃n Dαxαxα̅̅̅̅n Dβxβxβ̅̅̅̅8.教师审阅意见：第二部分：实验报告二、实验记录实验现象：异丁醇与水在转子搅拌时为乳状浑浊物，恒温后静置约5min后分层，上下层为清夜，中间仍有少许乳状层，上层液体较少。
整理后的数据表格如下：压力：1atm根据公式：n D=0.41903x1+1.33246、 n D=0.01524x1+1.38064表3 液液平衡实验数据表格平衡温度/℃n Dαxαxα̅̅̅̅n Dβxβxβ̅̅̅̅29.5 1.3888 0.53540.54201.3411 0.02060.02051.3890 0.5485 1.3410 0.020338.8 1.3894 0.57480.58791.3416 0.02180.02131.3898 0.601 1.3412 0.020949.4 1.3900 0.61410.61421.3402 0.01850.01921.3900 0.6141 1.3408 0.0200三、实验结果及讨论1.异丁醇-水体系液液相图将上表数据绘制在相图上，得如下部分相图：图2 异丁醇-水液液相图2.异丁醇、水的分配系数物质在水相相对醇相的分配系数计算公式为：K=xβ̅̅̅̅xα̅̅̅̅计算可得：表4 异丁醇与水的分配系数表温度/℃分配系数K异丁醇水29.5 0.0378 2.138638.8 0.0363 2.375049.4 0.0312 2.5421以异丁醇为例观察分配系数与温度的关系，作图如下：图3 异丁醇分配系数与温度的关系图从图中可以看出随着温度的增加，分配系数偏离1，也就是说趋向不互溶的方向，推测在较低温度下存在共溶点。
3.UNIFAC法计算分配系数对于组分i，其活度系数可分解为组合部分γi C与剩余部分γi R：lnγi=lnγi C+lnγi R3.1组合部分活度系数UNIFAC模型以溶液中各组分的基团大小和形状的贡献进行计算，表中，νk是基团k的数目。
计算公式为：lnγi C=ln ix i +2iln ii+l i+ix i∑x l其中：i =ix i ∑xi =i i ∑l i=2(i i)(i1)=10(配位数)i=∑(i)i=∑(i)基本参数如下表：表5 UNIFAC液液平衡基团体积参数和面积参数基团νk异丁醇水2 0 0.9011 0.8481 0 0.6744 0.5401 0 0.4469 0.2281 0 1.000 1.2000 1 0.92 1.403.2剩余部分活度系数UNIFAC模型假设剩余部分是溶液组分i中每个基团所起作用减去其在纯组分中的作用，再将每个基团求和，即：lnγi R=∑(i)[lnΓlnΓ(i)]式中，基团活度系数Γ与标准状态下的基团活度系数Γ(i)计算公式如下：lnΓ=[1ln(∑Θmψmm )∑Θmψ m∑Θnψmnnm]式中，Θm为基团m的面积分数，定义为：Θm=m∑n X nn式中，m为基团m的面积参数，X m为基团m的摩尔分数，即：X m=∑x i mii∑x ii∑mim而ψmn是m与n基团的相互作用参数，即：ψmn=exp( a mn T)ψnm=exp( a nm T)UNIFAC的基团相互作用参数如下表：表6 UNIFAC液液平衡基团相互作用参数a mnnm0 0 0 644.6 1300.00 0 0 644.6 1300.00 0 0 644.6 1300.0328.2 328.2 328.2 0 28.73342.4 342.4 342.4 -122.4 03.3活度系数的计算由以上公式，活度最终可以表示为组分摩尔分数的函数，即：lnγi=lnγi C+lnγi R=f(x D)醇相与水相要达到平衡，则物质在两相的活度应该相等。
则异丁醇与水在两相中的活度均相等，可以列出如下方程组：{lna1α=lna1βlnaα=lnaβ进一步得到：{[f(x1)+l x1]α=[f(x1)+l x1]β[f(x)+l x]α=[f(x)+l x]βx1+xα=x1+xβ=1将以上公式带入，可以解出异丁醇与水在两相中的摩尔分数，进而求出分配系数。
3.4利用Aspen Plus 11.1求解相平衡由于上式过于繁琐，容易出现计算错误，故利用Aspen软件中的UNIFAC物性方法计算异丁醇与水的液液相平衡数据。
设计与实验温度相同的分离罐，得到两相的摩尔分数，以异丁醇的摩尔分数计，结果如下表所示：表7 Aspen模拟得到的液液平衡数据温度℃醇相x 水相x 分配系数K29.5 0.481 0.020 0.041638.8 0.477 0.022 0.046149.4 0.472 0.024 0.0508将由Aspen计算得到的分配系数与实验得到的数据进行对比，得：表8 理论与实验的分配系数的偏差温度℃Aspen计算实验值相对偏差29.5 0.0416 0.037823 0.090438.8 0.0461 0.036289 0.213249.4 0.0508 0.031241 0.38563.5结果与讨论：从Aspen模拟得到的结果来看，分配系数与实验值比较误差相当大，而且随温度变化的趋势也相反。
分析原因可能有以下原因：1.实验值的误差较大，取样的影响，阿贝折射仪的影响，都会使实验结果产生误差。
2.UNIFAC物性方法在Aspen中可以较好的计算异丁醇水体系的气液平衡相图，但是液液平衡相图的交互作用参数与液液相图不一样，Aspen可能计算有误。
3.6思考题：1.试解释液相分层的原因。
在一定温度压力下，水和异丁醇只能达到部分互溶，因此物质的量比在一定范围内的水的和异丁醇的混合物将会以异丁醇的水溶液和水的异丁醇溶液两种密度不同的形式存在，因此液相产生了分层。
2.使用分配系数来评价溶液的萃取性能。
在低浓度范围内，分配系数为该溶质在两项中的浓度比，与温度、压力、以及溶质和两种溶剂的性质有关。
分配系数与1相差越大，表明溶质在两液体中的浓度相差越大，说明溶质在溶解时对两种溶剂具有较高选择性。
所用萃取剂的分配系数的值越大，萃取效果越好。
3.讨论温度和压力对二元系液液平衡的影响。
温度对二元系液液平衡的影响：当温度改变时，共轭溶液中的两个溶解度均会发生变化。
在异丁醇-水体系中，溶解度均随温度升高而增大，即两项浓度逐渐接近；当温度升高到某一值时，两相浓度相等，界面消失，两相合并为一相。
即为在最高临界溶解温度以上完全互溶，在此温度以下部分互溶；有些部分互溶的双液系具有最低临界溶解温度，当温度低于临界温度时完全互溶，高于临界温度时部分互溶。
也有些双液系同时具有最高临界溶解温度和最低临界溶解温度。
压力对液相的热力学性质影响较小，故对液液平衡影响很小。
4.分析所测试验数据的准确测程度，说明造成误差的原因。
实验结果误差较大，测量出的数据在相图的水相部分还能较好的符合相图，但在相图的油相部分偏差非常大。
另外，后面计算出的分配系数K值也与实验值之间相差很大，存在较大的误差。
可能的原因是，试验中醇相较薄，取样误差较大，受表面的影响较大；折光指数拟合方程中，醇相的摩尔分数的比例系数较小，水相的系数较大，对于仪器产生的误差，醇相的拟合方程可能将误差放大，与计算结果出现和大差别。
四、自评本次实验测量异丁醇-水体系的液液相平衡数据，实验的决速步即为体系升温与等待平衡，实验本身并没有太大的难度。
在利用UNIFAC物性计算理论值时，虽然使用了Aspen 软件进行计算有些投机取巧之嫌，但是一样让我对UNIFAC热力学方法有了更加深刻的理解，希望在以后的实验中能够越做越好。
五、参考文献[1]王保国，化工过程综合实验（第2版），清华大学出版社，北京，2009年10月。
[2]高光华，童景山，化工热力学（第2版），清华大学出版社，北京，2007年4月。
六、指导教师批阅意见表9 实验报告评分表实验预习实验记录结果及讨论自评总分实验原理10 预习思考10实验现象10原始数据10计算举例15数据图表15结果讨论20108指导教师批阅意见：教师签名日期。