4 实验四 异丙醇—环己烷双液系相图.ppt

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1、实验四、异丙醇—环己烷双液系相图一、目的1．了解物理化学实验手段中常用的物理方法—光学方法的基本原理。2．绘制异丙醇—环己烷双液系的沸点—组成图，确定其恒沸组成及恒沸温度。3．进一步理解分馏原理。4．掌握阿贝折射计的原理及使用方法。二、基本原理在常温下两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系，称之为完全互溶双液系。在恒定压力下，表示溶液沸点与组成关系的图称之为沸点—组成图，即所谓的相图。完全互溶双液系恒定压力下的沸点—组成图可分为三类；a.溶液沸点介于两纯组分沸点之间；b.溶夜存在最低沸点；c.溶液存在最高沸点；。为了绘制沸

2、点—组成图，可采取不同的方法。比如取该体系不同组成的溶液，用化学分析方法分析沸腾时该组成的气、液组成，从而绘制出完整的相图。在本实验中的折射率的测定，就是一种间接获取组成的办法。它具有简捷、准确的特点。本实验就是利用回流及分析的方法来绘制相图。取不同组成的溶液在沸点仪中回流，测定其沸点及气、液相组成。沸点数据可直接由温度计获得；气、液相组成可通过测其折射率，然后由组成—折射率曲线中最后确定。四、操作步骤1．已知浓度溶液折射率的测定取异丙醇和环己烷以及环己烷体积分数分别0、0.2、0.4、0.6、0.8、1六种组成的溶液在250C

3、下，逐次用阿贝折射计测定其折射率。绘制组成一折射率的关系曲线。2．溶液沸点及气、液相组成的测定（1）取25ml异丙醇置于沸点测定仪之蒸馏瓶内。按图连接好线路，打开回流冷却水，通电并调节变压器使液体加热至沸腾，回流并观察温度计的变化，待温度恒定记下沸腾温度。然后将调压变压器调至零处。停止加热，充分冷却后，用吸液管分别从冷凝管上端的分馏液取样口及加液口取样，用阿贝折射计分别测定气相冷凝液和液相的折射率。按上述操作步骤分别测定加人环已烷为1ml、2ml、3ml、4ml、5ml、10ml时各液体的沸点及气相冷凝液和液相折射率。（2）将蒸

4、馏瓶内的溶液倒人回收瓶中，并用环已烷清洗蒸馏瓶。然后取25ml环己烷注入蒸馏瓶内，按（1）的操作步骤进行。以后分别加人异丙醇0.2ml、0.3ml、0.5ml、1.0ml、4ml、5ml，测定其沸点及气相冷凝液和液相折射率。数据记录和处理1、绘制25℃时的组成一折射率关系曲线（工作曲线）№组成123456环己烷012345异丙醇543210折射率2、利用组成—折射率关系曲线所确定的气、液相组成，以及校正后的各组成下的沸点数据绘制沸点—组成图，确定该体系的恒沸温度与恒沸组成。异丙醇2500.20.30.5145环己烷0123451

5、025溶液沸点气相冷凝液折射率组成液相冷凝液折射率组成恒沸温度：恒沸组成：大气压力：实验注意事项1.电阻丝不能露出液面，一定要浸没于溶液中，以免通电红热后引起有机溶剂燃烧。电阻丝两端电压不能过大，过大会引起有机溶剂燃烧或烧断电阻丝。2.测量过程中一定要达到气液平衡状态，即体系的温度保持稳定，才能测定其沸点及气相冷凝液和液相的折射率。3.在测定其气相冷凝液和液相的折射率时要保持温度一致。4.使用阿贝折射仪时，棱镜上不能接触硬物，擦拭棱镜时需用擦镜纸等柔软的纸。阿贝折射仪的使用1.阿贝折射仪的构造原理2.阿贝折射仪的使用方法(1)仪

6、器安装：(2)加样:顺单一方向轻擦镜面(不可来回擦)(3)调光明暗的界面恰好同十字线交叉处重合(4)读数折射率0~95%糖溶液的百分数