物理化学实验 二元液系的气液平衡相图

• ③由于气相样品(冷凝液)挥发性大，量少， 蒸发面大，只有在停止加热后迅速取样测 定，才能保证气相组成的正确性，至于液 相，因为量多，挥发性小，很少发生不正 常情况，故可从容测定。
• ④用滴管取样，注意滴管的倾斜度，不要 让样品流入橡皮帽。 • • 1.在本实验中，气液两相是怎样达到平衡的? • 2.绘制工作曲线的目的是什么? • 3．每次加入乙醇及环已烷的量是否要求准 确? • 4．实验测得的沸点与大气压对应的沸点是 否一致?
实验注意事项
• ① • (ⅰ)明暗分界线从上和从下趋向十字交点， 其数值常不一致，取两者的平均值，或所 有测定连同校准都从一个方向趋向十字交
•
(ⅱ)丙酮或其他易挥发性液体从镜上挥发 后；棱镜温度有所降低，因此棱镜干燥后 要合上一段时间或者样品加好后过一会再 测。
• ②由于蒸馏瓶中的气相外壁处在室温下， 气相有精馏作用，即高度不同，气相成分 不同。笔者认为，近液面的气相组成比较 正确，因此冷凝管的进气管应当尽量的低， 或者下段气相加以保温。盛气相样品小槽 有0.5ml已够，不大不深，则可较快达到平 衡。但操作时，液相面不可过高，加热不 可过猛，以免液体进入气相样品中。
100％ 80％ 60％ 40％ 20％ 0％
环已烷 mol%
折光率 1.4238 1.4163 （25度） 折光率 1.4218 1.4149 （30度） 1.4030 1.3915 1.3740 1.3637
1.4016 1.3896 1.3680 1.3622
3、一定组成环已烷—乙醇混合液沸 点及气液两相折射率的测定
1、加热丝一定要被测液体浸没，否则通电 加热时可能会引起有机液体燃烧。 2、加热功率不能太大，加热丝上有小气泡 逸出即可。 3、温度传感器（温度计）不要直接碰到加 热丝。
四、数据处理
• (1)计算出标准溶液的重量百分组成(从附录中查出 环已烷和乙醇的密度)，作出折射率-组成图即为
• • • (2)利用内插法，在工作曲线上找出各折射率相 (3)将沸点、气液两相的折射率及组成数据列表。 (4)作沸点—组成图，作图时，气液的实验点应
双液相图的绘制
湘南学院化学与生命科学系
一、实验目的
1、实验测定乙醇-环己烷二元液系的沸点-组成图， 并由图决定其最低恒沸温度及最低恒沸混合物 的组成。
2、学会阿贝折射仪的使用及维护方法。
二、实验原理
纯液体物质，组成一定的A、B两液体的混合 物，在恒定的压力下沸点为确定值，液体混合物 的沸点随组成不同而改变，因同样温度下，各组 分挥发能力不同，即具有不同的饱和蒸气压，故 平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因 此在恒定压力下对不同组成的二组分液体进行蒸 馏，测定两相平衡温度及馏出物(气相)和蒸馏液 (液相)的组成，就可绘制出该系统的沸点与两相 组成关系的T-x图，即沸点-组成图，通常称为蒸 馏曲线。
• (5)由沸点—组成图上求出最低恒沸点和恒沸混合 物的组成。
数字阿贝 折射仪的 使用方法
折光仪的使用方法
• (1) 校准阿贝折射计． • 用蒸馏水校准．打开进光棱镜，用脱脂棉沾一些 乙醚、酒精的混合液（4:1）或丙酮将镜面轻擦干 净，然后用滴管在镜面上滴几滴蒸馏水（其折射 率标准值20℃时为1.3330），调手轮，使读数恰 为1.3330，再从望远镜目镜中看叉丝交线是否与 黑白分界线重合．校正完毕后，再进行测定．测 定的过程中不允许随意再动此部位． • (2) 测量水的折射率．要求重复读数5次，求出待 测n的平均值． • (3) 按照上述方法，测量另一种液体的折射率．
阿贝折光仪的维护
• (1) 每次测量前必须按照步骤1的方法对镜 面进行清洁，清洗后必须待晾干才能再加 入被测液体． • (2) 任何物质的折射率都与测量时的温度和 使用的光波波长有关．本仪器是在消除色 散的情况下测得的折射率，其对应光波波 长λ=589.3nm．如不需要测量不同温度时 的折射率，测定可在室温下进行． • (3) 实验完毕，必须用步骤1的方法清洗棱 镜面．
二组分完全互溶液体系统蒸馏曲线可分为三类：
(1)系统中两组分对拉乌尔定律的偏差都不大，在 T-x图上溶液的沸点总是介于A、B两纯液体的沸点之 间，（如图 ） (2)两组分对拉乌尔定律都产生较大的负偏差，在 p-x图上出现最小值时，在T-x图上将出现最高点， （如图） (3)两组分对拉乌尔定律都产生较大的正偏差，在 p-x图上出现最大值时，在T-x图上将出现最低点， （如图） 最高点和最低点分别称为最高恒沸点和最低恒沸点， 对应的组成称为恒沸组成，其相应的混合物称为恒沸 混合物。

本实验是在某恒定压力下则定乙
醇—正己烷二组分系统的沸点与组 成平衡数据，并绘制该液体混合物 的蒸馏曲线，其类型是系统中两组 分对拉乌尔定律的偏差都较大的类 型。
三、实验步骤
1、按图装好沸点仪。
2、工作曲线的测定
• 准确配制下列溶液，测定纯环已烷、纯无 水乙醇和80％、60％、40％、20％环已 烷—乙醇标准溶液的折射率。
环已烷—乙醇体系
环已烷（ml）
序号 1 26.21
乙醇（ml）
0.45
2 3 4 5 6 7 8
25.44 23.41 19.46 17.15 11.61 6.4 1.41
1.23 3.25 7.21 9.52 15.85 20.23 25.26
• 按表中1号的数据准确量取各试剂放入蒸馏 瓶中，盖好瓶塞，温度传感器的头刚与液 面接触，装好仪器，开放冷凝水，再接通 电源，缓慢增加电流加热液体，让溶液沸 腾。 • 待温度读数恒定后，将蒸馏瓶稍稍倾斜， 使小槽中的冷凝液流回蒸馏瓶，反复倾倒 三次，待小槽收集满后(即气流平衡到达后)， 记下沸点温度，停止加热，立即取出小槽 中的气相样品，测其折射率。同时用另一 短取样管从磨口取出少量液相混合物测其 折光率。
• 注意磨口在取样及加入溶液后应立即 盖好，防止蒸发损失。测定折光率时， 亦应迅速，以防液体挥发。测定折光 率后，用洗耳球鼓空气吹干或用擦镜 纸擦干备用。 • 4、测完气、液相折光率后，将混合物 从磨口倒入回收瓶中，不必弄干蒸馏 瓶(为什么?)，继续按2号溶液进行实验。 直至作完即行停止。
注意事项