3纯液体饱和蒸汽压的测定

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1、实验二液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与要求：对液体饱和蒸汽压与温度的关系作实验上的研究。根据建立起的经验方程式，求算液体的平均摩尔汽化热。二、预习要求：1、 明确蒸气压、正常沸点、沸腾温度的含义；了解动态法测定蒸气压的基本原理。2、 了解真空泵、气压计的使用及注意事项。3、 了解如何检漏及实验操作时抽气、放气的控制。三、实验原理：在封闭体系中，液体很快和它的蒸汽达到平衡。这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。蒸发一摩尔液体需要吸收的热量，即为该温度下液体的摩尔汽化热。它们的关系可用克拉贝龙～克劳修斯方程表示：   

2、                                       (2－1)DH：摩尔汽化热(J·mol-1)                  R：气体常数(8.314J·mol-1·K-1)若温度改变的区间不大，DH可视为为常数(实际上DH与温度有关)。积分上式得：                                          (2－2)或                                            (2－3)常数，。(3)式表明与有线性关系。作图可得一直

3、线，斜率为－B。因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热DH。                                          (2－4)当外压为101.325kPa(760mmHg)时，液体的蒸汽压与外压相等时的温度称为液体的正常沸点。在图上，也可以求出液体的正常沸点。   液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：   1、静态法：在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。   2、动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。   3、饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体

4、的蒸汽所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。   本实验利用第二种方法。此法基于在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。只要测得在不同外压下的沸点，也就测得在这一温度下的饱和蒸汽压。四、仪器和药品：液体饱和蒸汽测定仪        1套        抽气泵              1台福廷式压力计              1支        加热电炉            1个搅拌马达                  1台        1/10°C温度计        2支五、装置简介：图2--1

5、中，平衡管由三个相连通的玻璃球构成，顶部与冷凝管相连。冷凝管与U形压力计6和缓冲瓶7相接。在缓冲瓶7和安全瓶11之间，接一活塞9，用来调节测量体系的压力。安全瓶中的负压通过真空泵抽真空来实现。安全瓶和真空泵之间有一三通阀，通过它可以正确地操作真空泵的启动和关闭。A球中装待测液体，当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸汽，并且当B管与C管的液面处于同一水平时，表示B管液面上的蒸汽压(即A球面上的蒸汽压)与加在C管液面上的外压相等。此时体系汽液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。用当时读得的大气压减去压差计两水银柱的高度差

6、，即为该温度下液体的饱和蒸汽压。 六、实验步骤：   1、熟悉实验装置，掌握真空泵的正确使用，了解系统各部分及活塞的作用，读当日大气压。   2、取下平衡管4，洗净、烘干，装入待测液。使A球内有2/3体积的液体。并在B，C管中也加入适量液体，将平衡管接在冷凝管的下端。平衡管中液体的装法有两种：一是把A管烘烤，赶走空气，迅速在C管中加入液体，冷却A管，把液体吸入。二是将C管中加入液体，将平衡管与一水泵相连接，抽气，并突然与水泵断开，让C管的水流入A管。   3、系统检漏：管闭活塞8和9，将三通活塞14旋转至与大气相通，

7、关闭活塞10，插上真空泵电源，启动真空泵，将活塞14再转至与安全瓶11相通，抽气5分钟，再将活塞14旋至与大气相通，拔掉真空泵电源，停止抽气。这样做是为了防止真空泵油倒吸。用活塞9调节缓冲瓶的真空度，使U形压力计两臂水银柱高低差为20—40毫米，关闭活塞9。仔细观察压力计两臂的高度，在10分钟内不变化，证明不漏气，可开始做实验。否则应该认真检查各接口，直到不漏气为止。   4、不同温度下液体饱和蒸汽压的测定：   A、将平衡管浸入盛有蒸馏水的大烧杯中，并使其全部浸没在液体中。插上电炉加热，同时开冷却水，开启搅拌马达，

8、使水浴中的水温度均匀。   B、关闭活塞9，使活塞8与大气相通。此时平衡管，压力计，缓冲瓶处于开放状态。将活塞14通大气，插真空泵电源抽气，把活塞14旋转至与安全瓶相通，抽5分钟，再将活塞14通大气。拔下电源，此时安全瓶内为负压，待用。   C、随着水浴中液体的温度的不断升高，A球上面的待测液体的蒸汽压逐渐增加，使C管中逐渐有气泡逸出。本实验所