液体饱和蒸汽压的测定

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1、液体饱和蒸气压的测定一、目的要求1、用静态法测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压，进一步巩固克劳修斯——克拉贝龙方程的应用。2、了解真空体系的设计.安装和操作的方法。二、试验原理一定温度下，在一真空的密闭容器中，液体很快与其蒸气建立动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等，此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸气压。饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯——克拉贝龙方程式来表示。式中是该液体的摩尔蒸发热，在温度变化范围不大是，它可以作为常数。积分上式得：C为积分常数。如果以lnp为纵

2、坐标，1/T为横坐标作图可得一直线，此直线的斜率即为，由此斜率可求出乙醇的摩尔蒸发热。测定液体的饱和蒸气压的方法有静态法和动态法两种。静态法是在某一温度下。直接测量液体的饱和蒸气压。测量方法是调节外压与液体蒸气压相等，此法一般用与蒸气压比较大的液体。动态法是在不同外界压力下，测定液体的沸点。本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸气压与温度的关系，通常一套真空体系装置由四部分构成：一是机械泵、缓冲储气罐部分，用以产生真空；二是真空的测量部分，包括DP-A精密数字压力计；三是蒸馏瓶部分；四是温度测量部分，包括SW

3、Q智能数字恒温控制器、SYP玻璃恒温水浴。三、仪器和试剂1、仪器DP-A型精密数字压力计一台；SWQ智能数字恒温控制器一台；缓冲储气罐一台；SYP玻璃恒温水浴一台；U型等压计一个、球形冷凝管一支。2、药品无水乙醇。四、实验步骤（一）压力采零将压力装置的平衡阀1、2全开，进气阀打开，并将玻璃活塞也打开，泄压至零，是压力传感器也大气相通，按一下采零键，以消除仪表系统的零点漂移，此时LED的显示为：“0000”。并记录下室温即恒温控制器上的温度。（二）抽真空打开进气阀和平衡阀2，关闭平衡阀1和玻璃活塞，将橡皮

4、管接在平衡阀1处的气泵口，用电动机带动抽去装置内的空气，抽至压力计上的数字显示为-92~-95。（三）测定乙醇的饱和蒸气压调节智能数字恒温控制器是温度升至需要测定的最小温度25℃（因为室温为23.3℃高于20℃），关闭平衡阀1，打开玻璃活塞和平衡阀2缓缓抽气，使试样球与U型压力管之间空间内的空气呈气泡状通过U型管中的液体而逐出，如发现气泡成串上窜，可关闭抽气活塞，缓缓打开进气活塞漏入空气使沸腾缓和。如此慢沸3~4分钟，试样球中的空气排除后，关闭抽气活塞，小心开启进气活塞缓缓漏如空气，直至U型管两臂的液面

5、等高为止，在压力表上读出压力值。按同样方法分别测定30℃、35℃、40℃、45℃、50℃时的无水乙醇的饱和蒸气压。五、实验注意事项1、先开启冷却水，然后才能抽气；2、实验系统必须密闭，一定要认真检漏；3、必需让等压机U形管中的样液缓缓沸腾3-4分钟后方可进行测定；4、升温时可预先漏人少许空气，以防止U形管中液体爆沸；5、液体的蒸汽压与温度有关，所以测定过程中须严格控制温度；6、漏气必须缓慢，否则U形管中的液体将充入试样球中；7、关闭阀门不可用力猛拧，否则橡胶垫圈破损，造成漏气。六、实验数据及处理1、实验

6、数据当地大气压P0=720mmHg=96.04kPa温度（℃）3035404550压力（kPa）-84.87-81.42-77.62-72.30-65.93t/℃3035404550T/K303.15308.15313.15318.15323.151/T(K-1)0.003300.003250.003190.003140.00309P表/kPa84.8781.4277.6272.3065.93P=（P0-P表）/kPa11.1714.6218.4223.7430.11lg（P/kPa）1.051.161

7、.271.381.482、绘制图lgp-1/T，由其斜率求出实验温度区间内乙醇的平均摩尔蒸发热。由图可得：=17.0241KJ/mol3、绘制P-T图，并求取30℃和40℃两处的斜率。由图可得30℃时的斜率为：0.811240℃时的斜率为：0.81034、将乙醇在不同温度下蒸气压的公认值和实验值在同一坐标上绘制P-T曲线（实验线用实线，公认值用虚线）。七、思考题1.什么叫饱和蒸气压？答：在一定温度下，在一真空的密闭容器中，液体很快与其蒸气建立动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等

8、，此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸气压。2.静态法测蒸气压的原理是什么？答：在某一温度下，直接测量液体的饱和蒸气压。测量方法是调节外压与液体蒸气压相等，此法一般用与蒸气压比较大的液体。3.对测量系统如何捡漏？答：(1)将进气阀、平衡阀2打开，平衡阀1关闭(二阀均为顺时针关闭，逆时针开启)。启动油泵加压（或抽气）至100KPa～200KPa，数字压力表的显示值即为压力罐中的压力值。(2)关闭进气阀，停止抽气，检查平衡阀2是否开启