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《物化实验课件-实验十四-完全互溶双液系气液平衡相图》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、完全互溶双液系气液平衡相图的绘制一.实验目的1.测定常压下坏己烷一乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制沸点一组成相图。2.学握双组分沸点的测定方法，通过实验进一步理解分憎原理。3.掌握阿贝折射仪的使用方法。二.实验原理完全互溶双液系：两液体能按任意比例相互溶解的体系。依据相律：J'=C+2・0,当和数①二1,>ar=3,系统的状态需用三维图描述。如果固定一个变量，f*max-2,系统的状态川二维图描述。通常周定压力，当固定系统的压力为大气压时，气-液两相平衡温度为沸点温度。恒压下将完全互溶双液体系蒸饴，测定饰出物（气相）和蒸馄液（液相）的组成，就能找出平衡时气、液两相的成分并绘l\T-x图
2、。恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气一液平衡相图（厂一力，根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为3类：（1）-般偏差：混合物的沸点介丁-两种纯组分之间，如甲苯一苯体系，如图1（a）所示。（2）最大负偏差：存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如图1（b）所示。（3）最大正偏差：存在一个鮫大蒸汽压值，比两个纯液体的蒸汽压都犬，混合物存在着最低沸点，如图1（c））所示。XB(a)(b)(c)图1二组分真实液态混合物气一液平衡相图(T-x图)后两种情况在T-x图上有最窩或最低点，这些点称为恒沸点，相应的溶液称为恒沸点混介物。恒沸点混合物蒸饰时，所得的气相与液相
3、组成和同，因此通过蒸憎无法改变其组成，精係只能分离出一种纯物质和另--种恒沸混合物。本实验的原理：1.木实验是用冋流冷凝法测定坏己烷〜乙醉体系的沸点~组成图。2.在恒压下将溶液蒸饰，测定气相绸出液和液相蒸徭液的组成就能绘出其八兀图。3.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~组成工作曲线上査得相应的组成，然后绘制T_x图三.仪器与试剂（1）仪器：恒温槽1台；阿贝折射仪1台；沸点仪1套；移液管（lml2支、10ml1支）；具塞小试管9支（2）试剂：环己烷（A.R.）:无水乙醇（A.R.）图2图3（1）.沸点仪结构（图2）1•温度计；2•进样口：3■加热丝；
4、4•气相冷凝液取样口5-气相冷凝液（2）阿贝折射仪（图3）1•底座；2-棱镜转动手轮；3•圆盘组（内有刻度板）；4-小反光镜；5-支架；6-读数镜筒；7■•目镜;8■■望远镜筒；9-示值调节螺钉；10-阿米西棱镜手轮；11-色散值刻度圈；12-棱镜锁紧扳手；13-棱镜组；14•温度计座；15-恒温器接头：16-保护罩：17•主轴：18•反光镜一.实验步骤：1.调节恒温桝温度，通恒温水丁-阿贝折射仪中。2.环己烷一乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定将9支干燥小试管编号,移入0.10mL0.20mL-0.90mL的环己烷,然后移入0.90mL0.80mL・・・0.10mL的无水乙醇，混合均匀
5、，配成9份已知浓度的溶液。用阿贝折射仪测定每份溶液的折射率及纯环己烷和纯无水乙醇的折射率。以折射率对浓度作图（换算成质量浓度0.00%）,即得工作曲线。1.测定环己烷-乙醇体系的沸点与组成的关系安装好沸点仪，打开冷却水，加热使沸点仪屮溶液沸腾。将袋状部的最初冷凝液体倾回蒸馆器，并反复2〜3次，待溶液沸腾且回流正常，温度读数恒定后，记录溶液沸点，停止加热。用毛细滴管从气相冷凝液取样口吸取气相样品，把所取的样品迅速滴入阿贝折射仪中，测其折射率倔。再用另一支滴管吸取沸点仪中的溶液，测其折射率〃L。以恒沸点为界，把相图分成左右两半支，分两次来绘制相图。具体方法如下：（1）右半支沸点-组成关系的测
6、定取20mL无水乙醇加入沸点仪中,依次加入环己烷0.5mL、1.OmL、1.5mL、2.OmL>4.OmL、14.OmLo分别测定溶液沸点T及气相折射率刚、液相折射率nL.（2）左半支沸点-组成关系的测定取25mL环己烷加入沸点仪中,依次加入无水乙醇0.ImL、0.2mL、0.3mL>0.4mL、1.OmL、5.OmL。分別测定溶液沸点T及气相折射率〃g、液相折射率77Lo五.原始数据记录阿贝折射仪温度：°C大气压：kP*己知环己烷齊度0.779g/cm乙醇密度0.79g/cm3表1环C烷一乙醇标准溶液的折光率0.20.40.60.8环己烷质量分数2.根据工作曲线拟合方程求出各待测溶液
7、的气相和液相平衡组成，填入表中。以组成为横轴，沸点为纵轴,绘出气相与液相的沸点一组成（7、-方平衡相图。已知101.325kPa下,纯环己烷的沸点为80.1°C,乙醇的沸点为78.4°Co3.由图找岀其恒沸点及恒沸组成。答：山图知：恒沸点为,恒沸点组成为-七.实验结果分析与讨论：（误差分析）查由附录15知：常压下环己烷-乙醇共沸物的组成为环己烷的质量分数70.8%,沸点为64.8C造成环己烷■乙醇体系T-X图存在误差的原因：八.实验
