气液相平衡分析.docx
用气液平衡关系分析吸收过程
1、判断过程的方向
例：在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为 ： ，若含氨0.094摩尔分数的混合气和组成
的氨水接触,确定过程的方向。 解： 用相平衡关系确定与实际气相组成 成平衡的液相组成
2021/10/24
将其与实际组成比较 ： ∴气液相接触时，氨将从气相转入液相，发生吸收过程。 或者利用相平衡关系确定与实际液相组成成平衡的气相组成
塔底 x1增加
组成为：
组成为y1的混合气
增加塔高 增加吸收剂用量
塔顶y2降低
组成为：
极限 极限
2021/10/24
2021/10/24
2、计算过程的推动力
当气液相的组成均用摩尔分数表示时，吸收的推动力可表示为：
以气相组成差表示的吸收推动力； 以液相组成差表示的吸收推动力。
3、确定过程的极限
所谓过程的极限是指两相充分接触后，各相组成变化的最大可能性。
2021/10/24
组成为y1的混合气
增加塔高 减少吸收剂用量
将其与实际组成比较： ∴氨从气相转入液相，发生吸收过程。 若含氨0.02摩尔分数的混合气和 x=0.05的氨水，氨由液相转入气相，发生解吸过程。 此外，用气液相平衡曲线图也可判断两相接触时的传质方向 具体方法： 已知相互接触的气液相的 实际组成y和x，在x-y坐标 图中确定状态点，若点在 平衡曲线上方，则发生吸 收过程；若点在平衡曲线 下方，则发生解吸过程。
气液相平衡实验报告
气液相平衡实验报告实验目的：探究气液相平衡的基本规律和影响因素。
实验器材：1. 恒温水浴槽2. U型玻璃管3. 气压计4. 液体试剂5. 多孔瓷芯6. 温度计7. 固体试样实验原理：气液相平衡是指在一定温度下，气体和液体之间达到平衡状态的现象。
实验中，使用U型玻璃管连接液体试剂和气压计，通过控制温度和将气态和液态物质接触，观察两相之间达到平衡时的气体压力，并推断出气液相平衡的规律。
实验步骤：1. 准备实验器材，搭建实验装置。
2. 将恒温水浴槽加热至设定温度。
3. 将液体试剂注入U型玻璃管中，保证一浸没在水中，另一端露出水面。
4. 预热液体试剂至与水浴槽温度相同。
5. 打开气压计的阀门，使其与U型玻璃管内的气体接触。
6. 观察并记录气压计读数，并等待数分钟使气液平衡达到稳定。
7. 将温度计插入水浴槽，记录水浴温度。
8. 重复以上步骤，分别在不同温度和液体试剂条件下进行多次实验。
实验结果与讨论：1. 实验结果将以表格的形式呈现，记录每次实验所得的气体压力和温度数据。
2. 根据实验数据，绘制气体压力与温度之间的图像。
3. 分析图像中的趋势，推导气液相平衡的规律。
4. 探讨温度、压力和液体性质对气液相平衡的影响。
结论：通过本实验，我们得出了气液相平衡的实验数据，并绘制出相应的图像，从图像中可以看出，随着温度的升高，气体压力也相应增加。
这说明在一定温度下，气体的压强与温度呈正相关关系。
实验还发现，不同的液体试剂在相同温度下存在着不同的气压计读数，提示不同的液体试剂在气液相平衡中具有不同的特性。
我们的实验结果验证了气液相平衡的规律，为进一步研究和应用气液相平衡的相关领域提供了实验依据和理论支持。
附注：本实验只给出了基本实验步骤和结果讨论，详细的数据和图像以及进一步的分析可参考实验记录表和附件中的实验数据。
9.2双组分溶液的汽液相平衡解析
化学化工学院 迪丽努尔 2019/1/8
四、相对挥发度α —相平衡方程 1、挥发度γ
挥发度γ 平衡蒸汽分压与其液相摩尔分数的比值
pA A xA
pB B xB
返 回
2019/1/8
γ↑组分的挥发性↑
化学化工学院
迪丽努尔
四、相对挥发度α —相平衡方程
2、相对挥发度a 混合液中易挥发组分与难挥发组分挥发度之比
P p p 0 yA P pA p
O A
0 B 0 B
纯组分的饱和蒸汽压p0与温度t的关系如下：
对不同组分A、B、C值不同，并可以从有关手册中查到
化学化工学院 迪丽努尔 2019/1/8
9· 2· 1 理想物系的气液相平衡 三、t-x(y) 图和x-y 图
1、双组分溶液的温度一组成图t-x(y)图
9、蒸馏
9.2双组分溶液的气液相平衡 9· 2· 1 理想物系的气液相平衡
9· 2· 2 非理想物系的气液相平衡
例题
化学化工学院
迪丽努尔
2019/1/8
9.2双组分溶液的气液相平衡
9· 2· 1 理想物系的气液相平衡 一、气液两相平衡共存时的自由度
二 双组分理想物系的液相组成 ——温度（泡点）关系式
pA A xA pB B xB
a =γ A/γ
B
∴ a > 1
yA
pA / xA pB / xB
∵
pA = PyA
Py A / x A yB PyB / xB xA xB
迪丽努尔
y B = 1- y A
xB = 1- x A
相平衡方程
化学化工学院 2019/1/8
双液系的气-液平衡相图
双液系的⽓-液平衡相图双液系的⽓-液平衡相图⼀、实验⽬的1. 掌握采⽤阿贝折光率仪确定⼆元液体组成的⽅法；2. 掌握测定双组份液体的沸点及正常沸点的⽅法；3. 绘制在恒压下环⼰烷-⼄醇双液系的⽓-液平衡相图。
⼆、实验原理两种液态的物质混合⽽成的⼆组分体系称为双液系。
它可以分为完全互溶和部分互溶的双液系。
体系的沸点不仅与外压有关，⽽且与双液系的组成有关。
在恒压下做温度T对组成x的关系图即为T-x图。
由相律可知，对于双液系在恒压下⽓-液两相共存区域中，⾃由度为1。
当温度⼀定时，⽓-液两相的相对组成也就有了确定值。
根据杠杆原理，两相的相对量也确定了。
因此实验测定⼀系列不同组成的双液系溶液的⽓-液相平衡时的沸点及此时⽓相和液相的组成，即可得T-x图。
因此双液系⽓-液平衡相图实验主体上包括⼀系列混合体系的沸点测定和⽓-液相组成分析两个主要内容。
体系的沸点可⽤沸点仪测定的，其构造如图7.2所⽰。
采⽤电热丝直接加热溶液，以防⽌过热现象，同时该沸点仪⽤平衡蒸馏法分离⽓液两相，具有可便于取样分析及避免分馏等优点。
体系的⽓液相组成的分析是相图绘制的另⼀核⼼，可以根据待测体系的理化性质寻找多种合适的分析⽅法。
以完全互溶双液系环⼰烷-⼄醇体系为例。
由于环⼰烷和⼄醇两者的折光率相差较⼤，因此本实验可采⽤测定溶液折光率⽅法来确定两组分的组成，⽤阿贝折光仪测定两组分组成的折光率，可以测出折光率对组成的⼯作曲线，根据测得液体样品的折光率，从⼯作曲线上可查得两相的组成。
三、仪器与药品FDY双液系沸点测定仪，阿贝折光仪，超级恒温槽，长滴管，烧杯（50 ml，250 ml），具塞锥形瓶（10ml），刻度移液管（5ml）丙酮（AR级）；环⼰烷（AR级）；⼄醇（AR级）图7-1 FDY双液系沸点测定仪前⾯板⽰意图图7-1是沸点仪加热控制器的前⾯板⽰意图，各功能键的说明如下：1、电源开关2、加热电源调节——调节所需的加热电源。
3、温度显⽰窗⼝——显⽰所测温度值。
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实验报告题目：双液系的气液平衡相图实验报告摘要本实验通过构建双液系的气液平衡相图，研究了不同温度下甲醇和水的相互溶解性及气液平衡条件。
实验结果表明，在不同温度下，甲醇与水的相互溶解性呈现出明显的变化，而气液两相互相应的平衡条件也随之调整。
通过实验分析，我们可以更好地理解气液体系的相互作用规律，为进一步研究更加复杂的气液相互作用提供了帮助。
关键词：双液系；气液平衡；相图；甲醇；水引言气液相互作用是物理化学领域中的重要研究方向之一，对于理解和预测一系列工业和自然界现象都具有重要作用。
而气液平衡相图则是描述气液相互作用的重要工具，通过该图谱，我们可以直观地了解不同气体与液体在不同条件下的溶解性和相互作用规律，为进一步研究气液相互作用提供了帮助。
本实验旨在通过构建双液系的气液平衡相图，研究不同温度下甲醇和水的相互溶解性和气液平衡条件。
实验部分1.材料与仪器材料：甲醇、水；仪器：压力计、温度计、热水浴、磁力搅拌器、圆底烧瓶。
2.实验步骤（1）取一定量的甲醇和水，按一定比例混合，制备出不同质量分数的甲醇-水混合物；（2）将混合物置入圆底烧瓶中，在磁力搅拌器的作用下充分搅拌；（3）将圆底烧瓶放置于热水浴中，通过控制水浴的温度，固定实验温度；（4）在压力计的指导下，对甲醇-水混合物进行气液相平衡测量，记录平衡压力，并计算得出相应的气液分压比；（5）测量完成后，将实验结果作图，构建出气液平衡相图。
3.结果与分析在实验中，我们固定温度为25℃，制备出了不同质量分数的甲醇-水混合物，然后通过压力计测量出不同混合物下的气液相平衡条件，得到相应的气液分压比。
最终，我们将实验结果汇总并作图，得到如下气液平衡相图：（注：图中X1和X2为甲醇在混合液中的质量分数，P为混合液的平衡气相和液相的压力，分别为纵轴和横轴）通过对该图的分析，我们发现在不同温度下，甲醇与水的相互溶解性呈现出显著变化，而在不同混合液组成下，气液两相也呈现出明显的平衡条件变化。
[8-2]气液相平衡
![[8-2]气液相平衡](https://img.taocdn.com/s3/m/bfa9a952804d2b160b4ec08a.png)
E m与E的关系：p P ye ye P Ex m P 讨论：
② ye~x关系： 气液两相的组成分别用溶质A的摩尔分率y和x来表示，有： m——相平衡常数，无因次； ye mx ye——平衡气相中溶质的摩尔分率。
Ⅰ、m是平衡条件下ye~x直线的斜率。m 越大，气体的溶解 度越小，属难溶气体； Ⅱ、m与E的关系：
一、溶解度
1. 溶解度的概念 ① 平衡状态： 恒定T、P下，一定量的吸收剂与混合气体充分接触，气相中 的溶质向溶剂中转移，长期充分接 触后，液相中溶质组分的浓度 不再增加，此时的气液两相达到平衡。 ② 溶解度： 也称平衡溶解度，指平衡时溶质在液相中的浓度。通常用单 位体积(或质量)溶液中所含溶质物质的量(或质量)表示，单位为： kmol溶质/m3溶液 或 g溶质/kgH2O 气体在液体中的溶解度表明了一定条件下吸收过程可能达到 的极限程度，不同气体在同一溶剂中的溶解度差异较大。
为什么？请往下看！
8.2.2 Henry’s Law
一、气液相组成的关系曲线
气 当吸收操作的总压P不太高、相 中 且吸收温度T恒定时，有： 氨 的 分 pe=f1(x) 压
P=1atm
60℃
50℃
40℃ 30℃ 液相中氨的摩尔分率 氨在水中的溶解度
ye=f2(x)
pe =f 3 ( c) 因此，吸收过程气液组成的 关系曲线主要有三组： pe~ x，ye~x和 pe~c
（3）在总压202.6kPa，温度30℃条件下，SO2在水中的亨利系数E=4850kPa
E 4850 m 23.94 从气相分析： ye=mx=23.94×0.01=0.24 p 202.6 ye<y=0.3，故SO2必然从气相转移到液相，进行吸收过程。
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。
完全互溶双液系统气-液平衡相图的绘制(2) 误差分析
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载完全互溶双液系统气-液平衡相图的绘制(2) 误差分析地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容大学化学实验Ⅱ实验报告（物理化学部分）（贵州大学化学与化工学院——大学化学教学与示范中心）班级专业：环境科学091姓名：岳凡耀学号： 0908100121指导教师：谭蕾实验成绩：实验编号：十四实验项目名称：完全互溶双液系统气-液平衡相图的绘制报告人：岳凡耀同组人：赵安娜、赵芳、吴红、陈彦霖、孙腾实验时间：2011年4 月 28 日实验目的：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。
学习常压下完全互溶双液系统气-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：相图是描述相平衡系统温度、压力、组成之间关系的图形，可以通过实验测定相平衡系统的组成来绘制。
两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
若两液体能以任意比例互溶，称其为完全互溶双液系统；若两液体只能部分互溶，称其为部分互溶双液系统。
当纯液体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-液两相呈平衡，所对应的温度就是沸点。
双液系统的沸点不仅取决于压力，还与液体的组成有关。
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 图或沸点-组成图。
恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图（T-X），根据体系对乌拉尔定律的偏差情况，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（а）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。
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、绘制在常压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、掌握阿贝折射仪的使用方法，测定液体和蒸气的组成。
3、学会通过实验数据处理和分析，确定双液系的最低恒沸点和恒沸组成。
二、实验原理1、双液系的气液平衡双液系是指两种液体能以任意比例相互溶解所组成的体系。
在一定温度下，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。
2、相律相律表达式为：F ＝ C P ＋ 2，其中 F 为自由度，C 为组分数，P 为相数。
对于双液系，在压力固定的情况下，自由度 F ＝ 2 P。
3、沸点测定通过沸点仪测定双液系的沸点。
当液体混合物沸腾时，其气相和液相的组成不同。
使用阿贝折射仪测定液相和气相的折射率，然后通过折射率组成工作曲线确定其组成。
三、实验仪器与试剂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（2ml、5ml）、滴管。
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，安装好温度计、加热丝和冷凝管。
2、配制溶液用移液管分别吸取一定体积的环己烷和乙醇，配制不同组成的环己烷乙醇混合液，体积比分别为 0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:0。
3、测定沸点将配制好的混合液加入沸点仪中，加热至液体沸腾。
待温度稳定后，读取沸点温度。
分别从气相冷凝液取样口和液相取样口吸取样品，用阿贝折射仪测定其折射率。
5、重复实验改变混合液的组成，重复上述步骤，测定不同组成下的沸点和折射率。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜混合液体积比（环己烷:乙醇）｜沸点（℃）｜气相折射率｜液相折射率｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 0:10 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 1:9 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2:8 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3:7 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 4:6 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 5:5 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 6:4 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 7:3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 8:2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 9:1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 10:0 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、折射率组成工作曲线的绘制以已知纯环己烷和纯乙醇的折射率为端点，将实验测定的不同组成下的折射率与组成数据标绘在坐标纸上，绘制折射率组成工作曲线。
气液平衡的计算方法分析【范本模板】
合肥学院Hefei University 《化工热力学》过程论文题目：气液平衡的计算方法系别: 化学与材料工程系专业：化学工程与工艺学号：1303021001姓名: 于晓飞教师：高大明气液平衡的计算方法摘要:气液平衡计算是化学过程中一项十分重要的计算。
气液平衡的计算方法有几种，活度系数法，状态方程法（EOS 法），GEMC 和GDI 方法计算流体气液相平衡。
在气液平衡的计算中有三种泡点计算 、露点计算和闪蒸计算，这里我们对闪蒸计算不做研究。
关键词：气液平衡 计算方法GEMC GDI 正文：气液平衡计算的基本公式及计算类型：相平衡的判据应用于气液平衡，即为：=fV iˆf L iˆ（i=1，2,3，…,N)式中,f iˆ为混合物中组分i 的逸度；上标V 指的是气相；上标L 指的是液相.上式既是气液平衡的准则，有事气液平衡计算的基本公式。
具体应用时，需要建立混合物中组分的逸度fV iˆ、f L iˆ与体系的温度、压力以及气液相平衡组成关系。
1。
1活度系数法根据溶液热力学力论，将液相中组分的逸度与组分的活度系数相联系，简称活度系数法。
对液相，由活度与活度系数的定义式得出f L iˆ=fx iiiθγ式中，fiθ为标准态的逸度,以取Lewis-Randall 定则为基准的标准态，即纯液体i在体系的温度下的逸度。
fiθ=fL i=dp pp RTs i V p Li S iS i⎰exp φ式中，指数项dp pp RT s i V Li ⎰exp 称为Poynting 因子，其意义是压力对fiθ影响的校正。
对气相将fL iˆ与fV iˆ表达式带入式中，得φˆV ip y i =dp p RTpL iS iS iiisiVp x ⎰expφγ （i=1,2，…，N ）式中，y i和x i 分别为汽、液相中组分i 的摩尔分数；φˆV i为气相混合物中组分i 在体系温度T ，体系压力p 下的逸度系数；γi 为液相中组分i 的活度系数；p Si为纯组分i 在体系温度T 时的饱和蒸气压；φSi为纯组分i 在体系温度T 与其饱和蒸气压pS i时的逸度系数；V Li 为纯组分i 在体系温度T 时液相的摩尔体积。
4.2.气液相平衡解析
H 的讨论：1.H↑，cA↑，易溶气体 2.P 对 H 影响较小 3.温度对H的影响： T H
H 与E 的关系：
cA c c p x H c H
* A
c H E
c M M — 溶液的平均摩尔质量, kg / kmol 对于稀溶液 c MS M s — 溶剂的摩尔质量, kg / kmol
— 溶液的密度，kg / m3
s — 溶剂的密度，kg / m3 S
H
S
EM S
2）y mx y*——溶质在气相中的平衡摩尔分数；
*
m ——相平衡常数，无因次。
m的讨论：
①在一定的气相平衡摩尔分数下，
m↑，x↓，溶解度↓，难溶气体。
m↓，x↑，溶解度↑，易溶气体。
E ——亨利常数，单位同压强单位。
* A
——溶质在气相中的平衡分压，kPa；
讨论： ① E的影响因素：溶质、溶剂、T 物系一定，T E ② 在一定的气相平衡分压下， E↑，x↓，溶解度↓，难溶气体。 E↓，x↑，溶解度↑，易溶气体。
（2）亨利定律其它表示方式
cA 1） p H
* A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H — 溶解度系数，kmol溶质/（kPa·m3溶液）
E、H及m之间的关系： E mp 式中： m — 汽液相平衡常数； E — 亨利系数，kPa； p — 总压，kPa； H — 溶解度系数， (kmol溶质 / kPa m 3溶液)；
s
HM s
s — 溶剂的密度，kg / m 3；
M s — 溶剂的摩尔质量，kg / kmol。
4.3二组分气-液平衡系统剖析
一、理想液态混合物
双液系统分类
完全互溶 部分互溶 完全溶容
理想液态混合物 非理想双液系统
理想液态混合物 全部浓度范围内均能互溶形成均匀的单一液相,同时在全部浓 度范围内符合拉乌尔定律。
f 3 max 3 p不变 =1 f=2 称为 T-x图
T不变 =1 f=2 称为 p-x图
1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图）
3. 负偏差很大的体系
非理想的完全互溶双液系统
3. 负偏差很大的体系 例：1atm下，H2O-HCl体系
Tb最高=108.5C 恒沸物组成 HCl% =20.24%
非理想的完全互溶双液系统
常见恒沸混合物的数据
solution
HCl+H2O HCl+H2O HNO3+H2O HBr+H2O HCOOH+ H2O CHCl3+(CH)2CO C2H5OH+ H2O CCl4+CH3OH CS2+ (CH)2CO CH3COOC2H5+ H2O
x 0 0.025 0.1 0.240 0.360 0.462 0.563 0.710 0.833 0.942
y 0 0.070 0.164 0.295 0.398 0.462 0.507 0.600 0.735 0.880
T 77.15 76.70 75.0 72.6 71.8 71.6
72.0 72.8 74.2 76.4
p
l
pB*
p1
p2
l=g
pA*
g
A
xA
B
在对气体的恒温加压过程中,随着压力的增加,气体将逐渐液化
2. 理想液态混合物在定压下的T-x图（沸点组成图）
气液相平衡分析范文
气液相平衡分析范文气液相平衡是指在一定条件下，气体和液体之间达到平衡状态的过程。
这个过程通常发生在液体表面或液体内部的气液界面上，其平衡状态取决于温度、压力和溶质浓度等因素。
在气液相平衡分析中，我们可以借助一些热力学和动力学原理来进行定量分析，从而对气液相平衡的特性和行为有更深入的认识。
以下是对气液相平衡分析的一些讨论。
首先，我们可以从热力学的角度来分析气液相平衡。
根据吉布斯自由能降低原则，当气体和液体之间达到平衡时，系统的吉布斯自由能将达到最小值。
对于一个封闭系统，液体和气体之间的相平衡条件可以用亨利定律表示。
根据亨利定律，气体溶解在液体中的平衡浓度与该气体在气相中的分压之间存在一定的线性关系。
这个关系可以用下式表示：C=k*P其中，C为气体在液体中的浓度，P为气体在气相中的分压，k为Henry系数，代表了气液相平衡的特性。
这个关系还告诉我们，Henry系数与温度有关，通常随着温度的升高而增加。
这是因为在较高温度下，分子运动更加剧烈，气体分子更容易进入液体中。
另外一个重要的热力学参数是溶解度。
溶解度是指单位溶剂中溶质的最大溶解量。
溶解度通常用摩尔分数或质量分数表示。
在气液相平衡分析中，溶解度与热力学平衡有关。
当达到气液相平衡时，溶解度的值将不再改变。
对于非理想溶液，溶解度还与溶质间的相互作用有关，通常需要考虑活度系数的影响。
除了热力学分析，动力学也是气液相平衡中重要的分析方法。
一般来说，气体溶解在液体中的过程可以理解为气体分子通过表面扩散进入液体内部的过程。
因此，液体的表面积是影响溶解速率的重要因素之一、当液体表面积增加时，气体分子进入液体的速率将增加，因此溶解速率也会增加。
此外，在动力学分析中，我们还可以使用弗克定律来描述溶解过程的速率。
根据弗克定律，溶解速率正比于溶剂中的浓度差。
这个关系还告诉我们，溶解速率与溶质浓度和系统温度有关。
最后，气液相平衡分析还可以应用于一些实际问题的研究。
例如，在环境科学领域，气液相平衡分析可以用于研究大气和水体之间的气液交换过程，从而更好地理解大气污染物对水体的影响。
物化实验报告_双液系的气液平衡相图辩析
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，3 温度计，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。
5[1].2. 气液相平衡
![5[1].2. 气液相平衡](https://img.taocdn.com/s3/m/cfef4f283169a4517723a3b1.png)
m的讨论： 的讨论： 的讨论 1）m大，溶解度小，难溶气体 2）T ↑ m↑ ； p ↑ m↓
3）摩尔比表示相平衡关系 ）
Y y= 1+ Y
X x= 1+ X
Y X =m 1+ Y 1+ X
Y=
mX 1 + (1 − m) X m)
=1或稀溶液 或稀溶液， 很小， 若 m =1或稀溶液，XA很小，则
* Y A = mX A
某系统温度为10℃，总101.3kPa，试求此条件下在与 空气充分接触后的水中，每立方米水溶解了多少克 氧气？ 查得10℃时氧气在水中的亨利系数E为3.31×106kPa。
p*A ＝ py =101.3×0.21=21.27kPa C*A ＝ HpA
5.2.2. 相平衡关系在吸收过程中的应用
1．判断过程进行的方向 p A ＞p * A A由气相向液相传质，吸收过程 p A ＝p * A 平衡状态 p A ＜p *A A由液相向气相传质，解吸过程 吸收过程：y ＞ y* 或 x*＞ x 或 C*A＞ CA
例题：在101.325 KPa，20℃下，稀氨水的 气液相平衡关系为y*A=0.94XA，若有含氨 0.094（摩尔分数，下同）的混合气体和组 成为XA=0.05的氨水接触，试确定过程进行 的方向（吸收？解吸？）
问题： 问题：
1、 E值大的是难溶气体还是易溶气体？ 、 值大的是难溶气体还是易溶气体 值大的是难溶气体还是易溶气体？ E大的，溶解度小，难溶气体 E小的，溶解度大，易溶气体
E的影响因素：溶质、溶剂、T 2、 物系一定， T↑ E值怎样变化？ 、 物系一定， 值怎样变化？ 值怎样变化 T↑ E ↑ E的来源：实验测得；查手册 的来源：实验测得； 的来源
物化实验双液系气液平衡相图实验报告
物化实验双液系气液平衡相图实验报告双液系的气－液平衡相图一一实验目的 1．绘制在 pθ下环己烷－异丙醇双液系的气－液平衡相图，了解相图和相律的根本概念；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。
假设两液体能按任意比例互溶，那么称完全互溶双液体系，假设只能局部互溶，那么称局部互溶双液体系。
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。
为防止样品挥发带来的误差，称量应尽可能的迅速。
各种溶液确实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。
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气液相平衡分析
在吸收操作中，气体总量和溶液总量都随吸收的进行而改变，但惰性气体和吸收剂的量则始终保持不变，因此，常采用物质的量比表示相的组成，以简化吸收过程的计算。
物质的量比是指混合物中一组分物质的量与另一组分物质的量的比值，用X或y表示。
吸收液中吸收质A对吸收剂S的物质的量比(摩尔比)可以表示为
XA＝nA／ns (11—1)
物质的量比与摩尔分数的换算关系为
XA＝工A／(1一XA) (11—2)
式中 XA——吸收液中组分A对组分S的物质的量比；
nA，ns——组分A与S的物质的量，kmol；
XA——吸收液中组分A的摩尔分数。
混合气体中吸收质A对惰性组分月的物质的量比可以表示为
式中 YA——混合气中组分A对组分B的物质的量比；
nA，nR——组分A与B的物质的量，kmol
yA——混合气中组分A的摩尔分数。
在一定温度和压力下，混合气体与液相接触时，溶质便从气相向液相转移，而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。
随着溶质在液相中的浓度逐渐增加，溶质返回气相的量也逐渐增大，当单位时间内溶于液相中的溶质量与从液相返回气相的溶质量相等时，气相和液相的量及组成均不再改变，达到动态平衡。
它是吸收过程的极限，它们之间的关系称为相平衡关系。
在一定温度下，当气相总压力不高时，稀溶液中溶质的平衡浓度和该气体的平衡分压的平衡关系可用亨利定律表示为
对于给定物系，亨利系数正随温度升高而增大。
在同一溶剂中，易溶气体的正值很小，而难溶气体的正值很大。
常见物系的亨利系数可从附录中查到。