乙醇水溶液的气液平衡
乙醇水溶液的气液平衡
气液平衡是指在一定条件下，气体和液体之间达到一种平衡状态，即两相之间的物质转移速率相等。而乙醇水溶液的气液平衡是指乙醇和水之间在一定条件下的气体和液体之间的平衡转移过程。
乙醇水溶液是指将乙醇溶解在水中形成的混合溶液。在这种溶液中，乙醇和水分子之间会发生相互作用，形成氢键，导致溶液的性质与纯水和纯乙醇有所不同。因此，乙醇水溶液的气液平衡也会受到这种相互作用的影响。
乙醇水溶液的气液平衡与温度、压力和乙醇浓度等因素密切相关。首先，温度对气液平衡有重要影响。随着温度的升高，溶解度会降低，即气体在溶液中的溶解度随温度升高而减小。这是因为温度升高会增加溶剂分子的动能，使溶剂分子的活动性增加，从而减少气体分子与溶剂分子之间的相互作用，导致气体溶解度下降。反之，当温度降低时，气体的溶解度会增加。
压力也对气液平衡起着重要作用。根据亨利定律，气体溶解度与压力成正比。当压力增加时，气体分子与溶剂分子之间的相互作用增强，使气体的溶解度增加。相反，当压力减小时，气体的溶解度会减小。
乙醇浓度也会影响乙醇水溶液的气液平衡。在乙醇水溶液中，乙醇分子与水分子之间会发生相互作用，形成氢键。当乙醇浓度增加时，
乙醇分子与水分子之间的相互作用增强，导致溶液的性质发生变化，包括溶解度的变化。因此，乙醇浓度的增加会影响乙醇水溶液的气液平衡。
乙醇水溶液的气液平衡对于许多工业过程具有重要意义。例如，在乙醇的生产过程中，气液平衡可以用于控制乙醇的回收和纯化。通过调节温度和压力等条件，可以实现乙醇从气相到液相的转移，并实现乙醇的分离和回收。此外，在酿酒工业中，气液平衡也起着重要作用。酿酒过程中，酵母发酵产生的二氧化碳会溶解在乙醇水溶液中，影响酒的质量和口感。
乙醇水溶液的气液平衡是乙醇和水之间在一定条件下的气体和液体之间的平衡转移过程。温度、压力和乙醇浓度等因素会对气液平衡产生影响。研究乙醇水溶液的气液平衡不仅对于了解乙醇水溶液的性质和行为有重要意义，也对于许多工业过程具有实际应用价值。通过控制气液平衡，可以实现乙醇的分离和纯化，以及调节酿酒过程中的二氧化碳溶解。
化工热力学大作业---乙醇与水物性分析
化工热力学大作业 学院：化学化工学院 班级： 学号： 姓名： 指导老师：
1.计算101.3kPa下，乙醇（1）-水（2）体系汽液平衡数据 1）泡点温度和组成的计算 已知：平衡压力P，液相组成x1，x2 ???xN V i s i S i i i i P P x y ? ? γ ? =∑ = i i i y y y/ 泡点温度T，汽相组成y1，y2???y n采用以下流程计算：可得到泡点温度和组成
2）露点温度和组成的计算 已知P, 气相组成y1,y2…….yN ， s i S i i V i i i P Py x ?γ??= ∑=i i i i x x x / 露点温度T ，液相组成x 1，x 2 ???x n 采用以下流程计算： 可得到露点温度和组成
3)计算过程 运用化工软件Aspen计算 ①选择模板为General with Metric Units；Run Type为物性分析（Property Analysis） ②组分为乙醇（C2H5OH,ETHANOL）和水（H2O）物性方法为NRTL ③乙醇及水的流率均设为50kmol/h初输入温度为25℃，压力为101.325KPa。 ④设定可调变量为乙醇的摩尔分数，变化范围0—1，增量为0.05，则可取20个点。 ⑤选择物性参数露点温度（TDEW）及泡点温度（TBUB），温度均为℃。 最后以乙醇摩尔分数为X坐标，露点温度（TDEW）及泡点温度（TBUB）为Y坐标，得到下表及下图。 NRTL活度系数模型 乙醇取不同摩尔分率时对应的不同泡点温度及露点温度表（NRTL）
露点温度及泡点温度图(NRTL)
精馏塔全塔物料恒算2
精馏塔全塔物料恒算 F ：原料液流量（s kmol /） F x ：原料组成（摩尔分数，下同） D ：塔顶产品流量（s kmol /） D x ：塔顶组成 W ：塔底残液流量（s kmol /） W x ：塔底组成 原料乙醇组成：F x = % 36.1418/7046/3046 /30=+ 塔顶组成：D x =% 88.7718 /1046/9046 /90=+ 塔底组成：W x = % 196.018 /5.9946/5.046/5.0=+ 年产量：3万吨/年 D = ()[]7 310 /0.90.9/460.1/183******** ?+??=0.0323kmol/s 物料恒算式为：W D F += W D F x x x W D F += 联立代入求解： 0.1772/F km ol s = 0.1449/W km ol s = 乙醇-水气液平衡的物理性质 表1 乙醇-水气液平衡组成（摩尔）与温度的关系
温度 利用表中数据由拉格郎日插值可求得F t 、D t 、W t ①F t ： 38 .1236.143.8561 .1638.121.843.85--= --F t 74.84=F t ℃ ②D t ： 72 .7488.7741.7843 .8972.7415.7841.78--= --D t 35.78=D t ℃ ③W t ： 196.010090 .105.95100--= --W t 54 .99=W t ℃ 1.精馏段平均温度：55.81235 .7874.8421=+= += - D F t t t ℃ 2.提馏段平均温度：14.922 54 .9974.842 2=+= +=- W F t t t ℃ 2.2.2密度 已知：混合液密度： B B A A L a a ρρρ+ = 1 其中：a 为质量分率，M 为平均相对分子质量 混合气密度：0 04.22ρρρT M T V = 1.精馏段：55.811=- t ℃ 液相组成1x ： 73 .325.8155.8173 .3208.265.813.821--= --x %31.321=x 气相组成1y ： 26 .595.8155.8126 .5980.555.813.821--= --y
汽液平衡综合实验报告
汽液平衡综合实验报告 汽液平衡综合实验报告 一、实验目的 1．了解和掌握测定乙醇—正丙醇二元体系在常压下的气液平衡数据的方法。2．通过实验了解平衡釜的结构，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。 3．应用Wilson方程关联实验数据。 4.掌握二元系统汽液平衡相图的绘制 二、实验原理 气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设
计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择，都需要精确可靠的气液平衡数据。这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递，故这种数据的重要性是显而易见的。随着化工生产的不断发展，现有气液平衡数据远不能满足需要。许多物系的平衡数据，很难由理论直接计算得到，必须由实验测定。 平衡数据实验测定方法有两类，即间接法和直接法。直接法中又有静态法、流动法和循环法等。其中循环法应用最为广泛。若要测得准确的气液平衡数据，平衡釜是关键。现已采用的平衡釜形式有多种，而且各有特点，应根据待测物系的特征，选择适当的釜型。 用常规的平衡釜测定平衡数据，需样品量多，测定时间长。本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温，釜内液体和气体分别形成循环系统，可观察釜内的实验现象，且样品用量少，达到平衡速度快，因而实验时间短。 以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多，但基本原理相同，如图1所示。当体系达到平衡时，两个容器的组成不随时间变化，这时从A和B两容器中取样分析，即可得到一组平衡数据。 当达到平衡时，除了两相的压力和温度分别相等外，每一组分的化学位也相 等，即逸度f1, i p相等，其热力学基本关系为： fi L=fi V (1) ф i py i =γ i f0 i x i 式中，p——体系压力（总压）； p0 i ——纯组分i在平衡温度下饱和蒸气压，可用安托尼（Antoine）公式计算； x i 、y i ——分别为组分i在液相和气相中的摩尔分率； γi——组分I的活度系数。 由实验测得等压下气液平衡数据，则可用 计算出不同组成下的活度系数。 本实验中活度系数和组成关系采用Wilson方程关联。Wilson方程为：
乙醇-环己烷气液平衡相图的绘制实验报告
环己烷－乙醇双液系气液平衡相图的绘制 姓名： 学号： 班级： 同组： 成绩 一、实验目的 1．测定常压下环己烷－乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制沸点－组成相图。 2．掌握双组分沸点的测定方法，通过实验进一步理解分馏原理。 3．掌握阿贝折射仪的使用方法。 二、实验原理 恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气－液平衡相图（T －x ），根据体系对拉乌尔定律的偏差情况，可分为3类： （1）一般偏差：混合物的沸点介于两种纯组分之间，如甲苯－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，如盐酸—水体系，如图2.7(b)所示。 （3）最大正偏差：存在一个最大蒸汽压值，比两个纯液体的蒸汽压都大，混合 物存在着最低沸点如图2.7(c)）所示。 图1 二组分真实液态混合物气—液平衡相图（T-x 图） 本实验以环己烷－乙醇为体系，该体系属于上述第三种类型，在沸点仪（如图2.8）中蒸馏不同组成的混合物，测定其沸点及相应的气、液二相的组成，即可作出T －x 相图。 本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o t / o x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x '
折光率是物质的一个特征数值，它与物质的浓度及温度有关，因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同，折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液，在恒定温度下测其折光率，作出折光率－组成工作曲线，便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。 三、仪器与试剂 沸点仪，阿贝折射仪，调压变压器，超级恒温水浴，温度测定仪，长短取样管。环己烷物质的量分数x环己烷为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的环己烷－乙醇标准溶液，已知101.325kPa下，纯环己烷的沸点为80.7℃，乙醇的沸点为78.4℃。25℃时，纯环己烷的折光率为1.4264，乙醇的折光率为1.3593。 四、实验步骤 1．环己烷－乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定（略） 2. 无水乙醇沸点的测定 将干燥的沸点仪安装好。从侧管加入约20mL无水乙醇于蒸馏瓶内，并使温度计浸入液体内。冷凝管接通冷凝水。将液体加热至缓慢沸腾。液体沸腾后，待测温温度计的读数稳定后应再维持3～5min以使体系达到平衡。在这过程中，不时将小球中凝聚的液体倾入烧瓶。记下温度计的读数，即为无水乙醇的沸点，同时记录大气压力。 3. 环己烷沸点的测定（略） 4. 测定系列浓度待测溶液的沸点和折光率 同2步操作，从侧管加入约20mL预先配制好的1号环己烷－乙醇溶液于蒸馏瓶内，将液体加热至缓慢沸腾。因最初在冷凝管下端内的液体不能代表平衡气相的组成，为加速达到平衡，须连同支架一起倾斜蒸馏瓶，使槽中气相冷凝液倾回蒸馏瓶内，重复三次（注意：加热时间不宜太长，以免物质挥发），待温度稳定后，记下温度计的读数，即为溶液的沸点。 切断电源，停止加热，分别用吸管从小槽中取出气相冷凝液、从侧管处吸出少许液相混液，迅速测定各自的折光率。剩余溶液倒入回收瓶。 按1号溶液的操作，依次测定2、3、4、5、6、7、8号溶液的沸点和气－液平衡时的气，液相折光率。 五、数据处理
二组分完全互溶系统的气—液平衡相图
课程名称：______大学化学实验(P)__________ 指导老师：____曹发和_____成绩：__________________ 实验名称：二组分完全互溶系统的气液平衡相图实验类型：_____________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1．学习测定气—液平衡数据及绘制二元系统相图的方法，加深理解相律和相图等概念。 2．掌握正确测量纯液体和液体混合物沸点的方法。 3．熟悉阿贝折光仪的原理及操作，熟练掌握超级恒温槽的使用和液体折射率的测量。 4．了解运用物理化学性质确定混合物组成的方法。 二、实验内容和原理 两种液态物质若能以任意比例混合，则称为二组分完全互溶液态混合物系统。当纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时就会沸腾，此时的温度就是沸点。在一定的外压下，纯液体的沸点有确定的值，通常说的液体沸点是指101.325Kpa下的沸点。对于完全互溶的混合物系统，沸点不仅与外界压力有关，还与系统的组成有关。 在一定压力下，二组分完全互溶液态混合物系统的沸点与组成关系可分为三类：（1）液态混合物的沸点介于两纯组分沸点之间（2）液态混合物有沸点极大值（3）液态混合物有沸点极小值。对于（1）类，在系统处于沸点时，气、液两相的组成不相同，可以通过精馏使系统的两个组分完全分离。（2）、（3）类是由于实际系统与Raoult定律产生严重偏差导致。相图中出现极值的那一点，称为恒沸点。具有恒沸点组成的二组分混合物，在蒸馏时的气相组成和液相组成完全一样，整个蒸馏过程中沸点恒定不变，因此称为恒沸混合物。对有恒沸点的混合物进行简单蒸馏，只能获得某一纯组分和恒沸混合物。 液态混合物组成的分析是相平衡实验的关键。本实验采用折射率法。采用制作工作曲线的内插法得到未知液态混合物的组成。折射率是温度的函数，测定时必须严格控制温度。 三、主要仪器设备 仪器：沸点仪，阿贝折光仪，超级恒温槽，调压变压器。 试剂：环己烷（AR），无水乙醇（AR）。 四、操作方法和实验步骤 1．工作曲线的制定（实验室已完成）。 2．相图数据的测定。 （1）安装沸点仪 检查带有温度计的软木塞是否塞紧及温度计的位置。加热用的电热丝要靠近容器底部中心。 （2）测定沸点 取样口中加入20～25ml乙醇，开冷却水，缓缓加热，沸腾液体喷在水银球上，蒸汽在冷凝管中凝聚，温度计读数稳定，记录温度计度数。 （3）取样分析 冷却，吸取蒸汽冷凝液及残留液。测定蒸汽冷凝液和残留液的折射率各平行三次。加料口加入1，1，2，3，
第二节--双组分溶液的汽液相平衡
第二节双组分溶液的汽液相平衡§6.2.1、理想物系的汽液相平衡 平衡蒸馏与简单蒸馏中都存在着汽液两相共存的物系。 在平衡蒸馏中汽液两相充分接触后再进行分离，可以近似认为两相已达到平衡状态。 在简单蒸馏中汽体自沸腾液体中产生，也可近似认为两相处于平衡状态。 所以，蒸馏过程都涉及到两相共存的平衡物系。 一、汽液两相平衡共存的自由度 物系中共有四个变量P、T、y、x F = c-p+2 = 2-2+2 = 2 所以四个变量中只有两个独立变量。而 蒸馏过程的操作压强是恒定不变的。P 一定，则F=1，即T、x、y中只有一个 独立变量了。若T一定，则x、y随之 而定；若x或y 一定，则T（y）或T （x）也随之而定。 图中恒压下双组分平衡物系中必存在着： 1）液相（或汽相）组成与温度间的一一对应关系，T-x(y)关系。 2）汽、液相组成之间的一一对应关系，y～x关系。 二、双组分理想物系的T b ～x关系式（泡点——液相组成关系式） 理想物系液相为理想溶液I.S.，服从拉乌尔定律； 微观Micro：g 11 =g 22 =g 12 ，宏观Macro：△H=0；△V=0 汽相为理想气体I.G.，服从理想气体定律或道尔顿分压定律。 根据拉乌尔定律，液相上方的平衡蒸汽压为， ，
混合液的沸腾条件是各组分的蒸汽压之和等于外压，即 或T b ～x的函数关系 已知泡点，可直接计算液相组成；反之，已知组成也可算出泡点，但一般需经试 差，这是由于f A (t)和f B (t)通常系非线性函数的缘故。 纯组分的p0与t的关系通常可表示成如下的经验式： 安托因方程 A，B，C为安托因常数，由手册查得。 三．汽液两相平衡组成间的关系式 Κ——相平衡常数,y-x的函数关系 ，P一定，Κ=f(T)。 四．汽相组成与温度（露点）的定量表达式 y-T d 函数关系式五．t～x(y)图和y-x图
乙醇环己烷汽液相平衡
实验三乙醇-环己烷双液系汽液平衡相图 一、实验目的 1.绘制环已烷一乙醇双液系的汽—液平衡相图 2.掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法 3.掌握用折光率确定二元液体组成的方法 二、重点与难点 1．t-x-y相图，相律 2．汽液平衡原理 3. 折光率仪的使用 三、实验原理 两种在常温时为液态的物质混合起来而组成的二组分体系称为双液系，两种液体若能接任意比例互相溶解，称为完全互溶的双液系。若只能在一定比例范围内互相溶解，则称部分互溶双液系。对双液系的气液平衡相图，温度—组成图可分为三类； （ l ）溶液沸点介于两纯组分沸点之间（a）以理想体系为代表。 （ 2 ）溶液存在最高沸点（图b），极大负偏差溶液 （ 3 ）溶液存在最低沸点（图 c ），极大正偏差溶液 （ b ）、（ c ）中的最高点、最低点为垣沸点，其相应的溶液称为恒沸点混会物，恒沸点混合物蒸馏所得的汽相和液相组成相同。
如果在恒压下将溶液蒸馏，当气液两相达平衡时，记下此时的沸点，并分别测定气相（馏出物）与液相（蒸溜液）的组成，就能绘出温度-组成图。 本实验采用的是测定溶液折光率的方法来间接测定溶液的组成。实验中乙醇和环己烷两者纯物质的折光率相差较大，它们二者形成的溶液的折光率与组成之间就存在着一定的关联，通过测定一系列已知组成的溶液的折光率可以得到标准折光率—组成曲线，实验中测定未知组成溶液的折光率，对照标准曲线，就可以查得溶液的组成。 四、仪器试剂 图5.2 沸点仪示意图 1. 冷凝管 2. 冷凝液凹槽 3.烧瓶 4.支管 5.温度计 6.磁子 7.磁力搅拌加热器
五、实验步骤 1 、调节超级恒温槽温度，使阿贝折光仪的温度计读数保持在25 ℃。 2 、温度计校正。从加料口加入100% 乙醇至干燥的蒸馏器约 2/ 3 处，使温度计探头浸入溶液中，打开直流稳流电源的开关，加热体系，使溶液沸腾，待温度恒定后，记录所得温度和室内大气压力。停止通电，倾出乙醇到原瓶中。 3 、用漏斗从加料口加入含有乙醇约为 5 ％的环己烷溶液至蒸馏器约 1/3 处，打开冷却水，同法加热使溶液沸腾。最初在冷凝管下端袋状部的液体不能代表平衡时气相的组成，为加速达到平衡可将袋状部内最初冷凝的液体倾回蒸馏器底部，并反复 2 ～ 3 次，待温度读数恒定后记下沸点并停止加热，用盛水的烧杯套在蒸馏器底部，冷却体系。 4 、在冷凝管上口插入长吸液管吸取袋状部的蒸出液，迅速测其折光率。再用另一根短吸液管，从蒸馏器的加料口吸出液体迅速测其折光率。迅速测定是防止由于蒸发而改变成份。每份样品需测三次，取其平均值。实验完毕将蒸馏器中溶液倒回原瓶。 5 、同法用含有乙醇约为 10 ％， 25 ％， 35 ％， 50 ％， 75 ％， 85 ％，90 ％， 95 ％的环己烷溶液进实验，各次实验后的溶液均倒回原瓶中。实验过程中应注意室内气压的读数。 六、数据处理 1.溶液的沸点与大气压有关。应用特鲁顿（ Trouton ）规则及克劳修斯一克 莱贝龙公式可得溶液沸点随大气压变化而变化的近似式： 2.式中 T 0b 为在标准大气压（ P 0 =101325Pa ）下的正常沸点。 T b 为在 实验时大气压下的沸点。乙醇正常沸点为 351.8K （78.3 ℃），折光率（25 ℃） 1.35935 3.计算纯乙醇在实验时的大气压下沸点，与实验时温度计上读得的沸点相比 较，求出温度计本身误差的改正值。并逐一改正各不同浓度溶液的沸点。从环己烷一乙醇体系的折光率一组成图上查出气相冷凝液和液相冷凝液中环己烷和乙醇组成，并列表。
气液平衡
汽液平衡数据的测定 汽液平衡数据是最常用的化工基础数据。许多化工过程如精馏的设计、操作及过程控制等都离不开汽液平衡数据。有热力学研究方面，新的热力学模型的开发，各种热力学模型的比较筛选等也离不开大量精确的汽液平衡实测数据。现在，各类化工杂志每年都有大量的汽液平衡数据及汽液平衡测定研究的文章发表。所以汽液平衡数据的测定及研究深受化工界人士的重视 一、实验目的： 通过测定常压下乙醇—水二元系统汽液平衡数据的实验，使同学们了解、掌握汽液平衡数据测定的方法和技能，熟悉有关仪器的使用方法，将课本上学到的热力学理论知识与实际运用有机地联系在一起。从而既加深对理论知识的理解和掌握，又提高了动手的能力。 二、汽液平衡测定和种类： 由于汽液平衡体系的复杂性及汽液平衡测定技术的不断发展，汽液平衡测定也形成了特点各异的不同种类。 按压力分，有常减压汽液平衡和高压所液平衡测定。高压汽液平衡测定的技术相对比较复杂，难度较大。常减压汽液平衡测定则相对较易。 按形态分，有静态法和动态法。静态法技术相对要简单一些，而动态法测定的技术要复杂一些但测定较快较准。 在动态法里又有单循环法和双循环法。双循环法就是让汽相和液相都循环，而单循环只让其中一相（一般是汽相）循环。在一般情况下，常减压汽液平衡都采用双循环，而在高压所液平衡中，只让汽相强制循环。循环的好处是易于平衡、易于取样分析。 根据对温度及压力的控制情况，有等温法与等压法之分。一般，静态法采用等温测定，动态法的高压汽液平等多采用等温法。 总之汽液平衡系统特点各异，而测定的方法亦丰富多彩。 本实验采用的是常压下（等压）双循环法测定乙醇—水的汽液平衡数据。 三、实验原理： 以循环法测定汽液平衡数据的平衡釜有多种形式，但基本原理是一样的。如图书馆所示，当体系达到平衡时，A 和B 两容器中组成不随时间布景为化，这时从A 和B 两容器中取样分析可以得到一组汽液平衡实验数据。 根据下平衡原理，当所液两相达到相平衡时，汽液两相温度压力相等，同时任一组分在各相中的逸度相等，即： v L i i f f =)) 这里 v v i i i f y P =Φ)) 0 L i i i i f r x f =)) 对低压汽液平衡，其汽相可以视为理想气体混合物，即1v i Φ=) ，忽略压力对液体 逸度的影响，即0 i i f P =)，从而得出低压下汽液平衡关系式： i i i i Py r x P = 式中 P ——体系压力（总压） i P ——纯组分i 在平衡温度下的饱合蒸汽压。
双液系的气液平衡相图
一、目的要求 1．用沸点仪测定在一大气压下乙醇及环己烷双液系的气液平衡时气相与液相的组成及平衡温度，绘制温度-组成图，并找出恒沸混合物的组成及恒沸点的温度。 2．学会阿贝折光仪的使用。 二、原理 两种在常温时为液态的物质混合起来而组成的二组分体系称为双液系，两种液体若能按任意比例互相溶解，称为完全互溶的双液系。若只能在一定比例范围内互相溶解，则称部分互溶双液系。双液系的气液平衡相图T-x图可分为三类，见图5-1。
例如图 x，液相组成点x。
无水乙醇(ml)1234 环己烷(ml)4321 3．用阿贝折光仪测标准溶液以及纯乙醇、纯环己烷的折射率。 4．测定体系的沸点及气液两相的折射率。测定方法如下： 将一配制好的样品注入沸点仪中，液体量应盖过加热丝，处在温度计水银球的中部，旋开冷凝水，接通电源，电压不能超过规定电压，否则会烧断加热丝。当液体沸腾、温度稳定后，记下沸腾温度及环境温度，并停止加热。分别用滴管吸取气相及液相的液体用阿贝折光仪测其折射率，每份样品读数二次取平均值。测定完之后，将沸点仪中的溶液倒回原试剂瓶中，换另一种样品按上述操作进行测定。 五、注意事项 1．沸点仪中没有装人溶液之前绝对不能通电加热，如果没有溶液，通电加热丝后沸点仪会炸裂。 2．一定要在停止通电加热之后，方可取样进行分析。 3．使用阿贝折光仪时，棱镜上不能触及硬物（滴管），用擦镜纸擦镜面。 六、数据处理 1．将标准溶液的体积百分数按式(5-1)换算成重量百分数，然后以重量百分数对折射作图。 W%=× 100% (5-1) 式中V1、D1分别代表乙醇的体积及比重，乙醇的比重在20℃为0.7893；V2、D2分别代表环己烷的体积及比重，环己烷的比重在20℃时为0.7791。 2．沸点校正，由于温度计的水银柱未全部浸人待测温度的区域内而须进行露茎校正。 校正公式D t露＝K·n·（t测一t环） (5-2)式中K=0.00016，n为露出于被测体系之外的水银柱长度，t测为测量温度计上的读数，t环为环境温度。 校正后的温度：t测＝t测＋D t露 3．将由工作曲线查得气液二相平衡相的组成及校正后的沸点列表并绘制乙醇-环己烷的气液平衡相图（纯乙醇的沸点是78.3℃，纯环己烷的沸点是81℃）。
双液系的气—液平衡相图
实验五双液系的气—液平衡相图 一、实验目的 1、绘制在标准压力下乙醇-正丙醇体系的沸点组成图，并确定其恒沸点及恒沸组成; 2、熟练掌握测定双组分液体沸点的方法及用折光率确定二组分物系组成的方法; 3、掌握超级恒温槽、阿贝折射仪、气压计等仪器的使用方法。 二、实验原理 1、相图 任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系，如环已烷-乙醇、正丙醇-乙醇体系都是完全互溶体系。若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系，例苯-水体系。 在完全互溶双液系中，有一部分能形成理想液态混合物，如苯-甲苯系统，二者的行为均符合拉乌尔定律，但大部分双液系是非理想液态混合物，其行为与拉乌尔定律有偏差。 液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。在一定外压下，纯液体的沸点有其确定值，但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。双液系两相平衡时的气相组成和液相组成并不相同。 通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点T(或t)-组成(x)图，即T（或t）—x图。它表明了沸点与液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。 在恒定压力下，二组分系统气液达到平衡时，其沸点-组成（t-x）图分三类： (1)混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。如苯-甲苯系统，此时混合物的行为符合拉乌尔定律或对拉乌尔定律的偏差不大。如图5-1(a)所示。 (2）有最低恒沸点体系，如环已烷-乙醇体系，t—x图上有一个最低点，此点称最低恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大正偏差，如图5-1(b)所示。对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中同时分离出两个纯组分。 (3）有最高恒沸点体系，如氯仿-丙酮体系，t—x图上有一个最高点，此点称最高恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大负偏差，如图5-1(c)所示。对于这类的双液系，用分馏