二元气液平衡相图的绘制

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1、实验九二元气液平衡相图的绘制一．实验目的1．测定不同组成的环己烷－乙醇溶液的沸点及气.液两相的平衡浓度，由此绘制其沸点－组成图。2．掌握阿贝折射仪的原理及使用方法。二．实验原理本实验是用回流冷凝法测定不同浓度的环己烷－乙醇溶液的沸点和气﹑液两相的组成，从而绘制T—x图。由于回流作用，两相的量一定，沸点一定，且不同平衡点气液两相的量服从杠杆原理。若体系温度一定，气﹑液两相的组成就已确定，反之，实验时利用回流的方法，控制气.液两相的相对量为一定，使体系温度一定，则气﹑液两相的组成一定。用精密温度计可以测出平衡温度（即沸点

2、），取出气液两相样品测定其折射率可以求出其组成。因为折射率和组成有一一对应的关系，则可以通过测定一系列已知组成的样品的折射率，绘制工作曲线即折射率—组成曲线。这样，只要测出样品的折射率就可以从工作曲线上找到未知样品的组成。三.仪器与药品仪器：阿贝折射仪，超级恒温槽，蒸馏瓶，调压变压器，1/10℃刻度温度计，25ml移液管1支，5ml﹑10mL移液管各2支，锥形瓶4个，滴管若干只。药品：环己烷，乙醇，丙酮。四．实验步骤1.把超级恒温槽调至25℃，用橡皮管连接好恒温槽与阿贝尔折射仪，使恒温水流经折射仪。量取环己烷1、2、

3、3、4ml分别与4.3.2.1ml的乙醇混合，随配随测，测混合液折射率，并绘制工作曲线。2.安装好仪器，先把调压变压器调制电压最小，将25ml环己烷加入蒸馏瓶中，打开冷凝水，接通电源，缓慢增加至12-16v，加热至液体沸腾时，记下温度稳定值。3.停止加热，依次加入1﹑4﹑7ml乙醇，每次加完后，加热至液体沸腾测其沸点，停止加热，及时测定气相样品折射率，再测定液相样品。4.做完后，拔下电源插头，回收母液，加入25ml乙醇，测定其沸点，再依次加入1﹑4﹑7ml环己烷，分别测定气.液两相的折射率。五.注意事项1.进气管应较

4、低，加热时不可过猛，以免液沫进入气相样品中。2.由于气相样品挥发性大，应在停止加热后迅速测定。3.用滴管取样时，注意滴管的倾斜度，不要让样品流入橡皮帽。六.原始数据记录1.工作曲线表1环己烷－乙醇标准溶液的折射率物质环己烷乙醇环己烷:乙醇(体积比/环己烷质量百分数：x环己烷)1:42:33:24:1环己烷百分比100.19780.39660.59660.7977折射率1.42231.36011.35651.36951.37391.4160表2环己烷－乙醇混和液测定数据25ml环己烷中加入乙醇的量（ml）014725m

5、l乙醇中加入环己烷的量（ml）0147沸点(°)72.370.065.462.8沸点74.272.165.061.8气相折射率1.36211.36601.3750气相折射率1.38301.38981.3970气相组成0.92890.72360.6161气相组成0.50550.38350.1972液相折射率1.41561.40861.3902液相折射率1.361.36631.3748液相组成0.89890.85980.6392液相组成0.48360.26060.1714七、数据处理1.绘制工作曲线环己烷密度：0.778

6、乙醇密度：0.789环己烷质量百分比00.19780.39660.59660.79771折射率1.35861.36651.36951.37391.4161.42231.做出组成-沸点图。由组成-沸点曲线，可知最低恒沸点为61.7度，此时混合物中环己烷含量为0.58.八、实验结论通过实验可以做出环己烷－乙醇溶液沸点－组成图，而可以依据环己烷－乙醇溶液沸点－组成图，通过测定混合溶液的折射率得到混合溶液的组成，这是由于折射率与组成有一一对应的关系，这给测定溶液组成提供的一种简单的算法。九、误差分析本次试验可能的误差来源有：

7、1.溶液量取时产生误差，导致测定的折射率值不准确；2.由于液相样品挥发性比较大，停止加热后应迅速取样，由于样品挥发会产生误差；3.由于测定液体折射率使用的滴管相同，导致溶液组分改变，从而导致折射率测定产生误差。十、思考题1.绘制工作曲线的目的是什么？答：通过绘制工作曲线，可以根据折射率与组成一一对应的关系知道溶液的组成。2.每次加入乙醇及环己烷的量是否要求准确？答：每次加入乙醇及环己烷的量可以不是很准确，因为工作曲线已经绘制出来，只要通过测定折射率就可以知道其组成。