无限稀释活度系数
实验二气相色谱法测定无限稀释活度系数(精)
实验二 气相色谱法测定无限稀释活度系数用经典方法测定汽液平衡数据需消耗较多人力、物力。
如果有无限稀释活度系数，则可确定活度系数关联式中的常数，进而可推算出全组成范围内的活度系数。
采用气相色谱法测定无限稀释溶液活度系数样品用量少，测定速度快，将一般色谱仪稍加改装即可使用。
这一方法不仅能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的无限稀释活度系数，而且已扩展到测定挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。
一．实验目的1．用气相色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数；2．通过实验掌握测定原理和操作方法。
二．实验原理1．活度系数计算公式液相活度系数可以用Wilson 方程来计算，对于二元体系：ln γ1=－ln(x 1+Λ12x 2)+x 2(212112x x Λ+Λ －121221x x Λ+Λ) （1） ln γ2=－ln(x 2+Λ21x 1)+x 1(212112x x Λ+Λ －121221x x Λ+Λ) （2） 对于无限稀释溶液，则有)1(ln ln 21121Λ-+Λ-=∞γ （3）)1(ln ln 12212-Λ+Λ-=∞γ （4）式中：∞1ln γ——组分1的无限稀释活度系数∞2ln γ——组分2的无限稀释活度系数通过实验测得了∞1ln γ、∞2ln γ，便可求得配偶参数Λ12、Λ21。
2．平衡方程LittleWood 认为在气相色谱中，载体对溶质的作用不计，固定液与溶质之间有气液溶解平衡关系。
把气体（载气和少量溶质）看成是理想气体，又由于溶质的量很少（只有4-5微升），可以认为吸附平衡时，被吸附的溶质i 分子处于固定液的包围之中，所以有：LL i i i i i i N n r P x r P P ∞∞==00 （5）P i ——溶质i 在气相中的分压；P i 0——溶质i 在柱温T 时的饱和蒸汽压；∞i r ——溶质i 在固定液中二元无限稀释溶液的活度系数；n L ——溶质i 分配在液相中的摩尔数；N L ——固定液（本实验采用邻苯二甲酸二壬酯）的摩尔数。
天津大学 色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
′ ������ ������ =
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Hale Waihona Puke =������ ������ ������������°������������0
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3 2
������������ ������������
������° −1
3
2
������°−������������ ������������ ������° ������������
������°
−1
������������
（11）
式中， ������������ --柱前压力，Pa； ������°--柱后压力，Pa； ������������ --在������������ 下的水蒸气压，Pa； ������������ --环境温度，K； ������������ --柱温，K； ������������ —载气在柱后的平均流量，m3 /s 。 这样，只要把准确称量的溶剂作为固定液涂渍在载体上装入色谱柱，用被测 溶质作为进样，测得（10）式右端各参数，即可计算溶质在溶剂中的无限稀 释活度系数。 5. 设备原理： a) 气液色谱仪：气相色谱仪的流程由六个部分组成，即气路系统、进样系统、 色谱分离系统、控温系统、检测系统、和数据处理系统。来自钢瓶的载气， 依次流经减压阀、净化干燥器、稳定压阀、转子流量计和进样气化室后， 进入色谱柱。流出色谱柱的载气夹带分离后的样品，经检测器的检测后放 空。检测器信号则送入数据处理系统记录并处理。 b) 担体：担体是固定液的支撑材料。合适的担体具有比表面积大、热稳定好、 化学惰性、机械强度较高的特点。硅藻土类担体是具有一定粒度的多孔颗 粒，按其制造方法不同，可分为红色担体和白色担体两种。红色担体因含 少量氧化铁成分呈红色而得名。白色担体是天然硅藻土在煅烧时加入少量 碳酸钠之类的助剂，使氧化铁转化成白色的铁硅酸钠而得名。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数
1． 达世禄. 色谱学导论. 武汉：武汉大学出版社，1988 2． 陈尊庆. 气相色谱法与气液平衡研究. 天津：天津大学出版社，1991 3．南京化工学院化工热力学教研组. 化工热力学实验讲义. 1993 4．浙江大学化学工程系. 化学工程实验（化工热力学部分）. 1993
稀碱液去除内壁可能有的油污，再用水冲洗、蒸馏水洗，最后可用乙醇洗几次，去液滴，放 在烘箱干燥；
（2）根据需要选择固定液的溶剂，要求溶剂和固定液间不反应、完全互溶、且沸点 适当。选取粒度 60~80 目的载体，并烘干。
用精密天平称一定量（根据色谱柱容积）载体 WS 克，按固液比 4~5，准确称量固定 液 W’L 克。取载体体积两倍的溶剂，先将固定液完全溶解于溶剂中，轻轻摇匀。再将载体 倒入固定液—溶剂中，轻轻摇动（不能搅拌）。如溶剂沸点低，可静置过夜自然挥发或在通 风橱中红外灯下缓缓蒸发至载体恢复很好的流动性。
γ
i
，γ
j
是组分
i
和
j
的活度系数；φi0
，φ
0 j
是组分
i
和
j
在物系温度
T
和饱和蒸汽压
Pi0
和
Pj0
下的逸度系数；ViL ，V jL 是组分 i 和 j 的液相摩尔体积；φˆi ，φˆ j 是气相中组分 i 和 j 的逸
度系数。
三、实验装置流程及试剂
1、装置流程 本实验用改装过的 SP—6800A 气相色谱仪，能补偿因温度变化和高温下固定液流失产
（2-4-8）
（4）老化：将柱管一头与色谱仪螺纹连接，另一头通大气，以 N2 作载气，在 20ml/min 的流速下，控制柱温接近溶剂沸点，老化四小时，以除去杂质，在载体表面形成一层牢固的
用气相色谱法测定无限稀释溶液的的活度系数
P*s mmHg
7.17758 1314.56 168.11 37-138℃ 410.48192
Vg0 ml/g 2.533 Vg0 ml/g 5.585 Vg0 ml/g 11.949 Vg0 ml/g 25.142
活度系数 r㏄
4.9446 活度 r㏄ 4.3317 活度 r㏄ 4.1614 活度 r㏄ 3.9641
1-丙醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
P*s mmHg
7.84767 1499.21 204.64 -12~120℃ 1691.1331
1-丁醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
P*s mmHg
7.4768 1362.39 178.77 15-131℃ 822.76773
1-戊醇的安托因常数
A1
B1
C1
范围
实验二：用气相色谱法测定无限稀释溶液的的活度系数
实验日期： 2011年 月 日 组 别： 第 组
室温 Tr： 姓名：
27.5 ℃Байду номын сангаас
大气压： 0.10015 Mpa
数据记录
实 固定液名称：邻苯二甲酸壬酯
验 桥电流：
条 检测室温
件
度 出口温度
162 mA 185.0 ℃ 119.9 ℃
重量：
进料量： 汽化室温 度 柱温
0.672 克
2
ml
185.0 ℃
119.9 ℃
项目 数据
大气压P0 mmHg
柱前压力 P1
mmHg
载气量 F㏄
ml/min
空气 t0分
751.1868 390.0321 31.29 0.344
无限稀释活度系数的物理意义
无限稀释活度系数的物理意义
无限稀释活度系数是指在溶液中，当溶质物质的浓度达到一定的稀释程度时，溶质分子间的作用力会减弱，共聚体分子不再持续存在，这样溶剂和溶质之间的相互作用就会下降，从而影响溶液的粘度、温度、某些化学特性以及它们的活性特性。
简单地说，无限稀释活度系数是指稀释溶液中，溶剂和溶质分子的相互作用的强度。
无限稀释活度系数意义重大，它是判断和应用溶液的一个关键性指标。
它可以指导实验条件的选择，决定某些复杂和实验室反应使用集体中最优性能成分。
它也可以帮助我们更好地控制溶液活性中的物质，尽可能改善生产过程中的材料和流程参数，使用最佳的製程材料和流程参数。
此外，无限稀释活度系数还可以作为一种指标，衡量溶液活性能的强度，以及理解溶液活性的基本机理，例如活性的化学反应或生物反应。
它还有助于预测某些溶液介质的某些物理或化学性质，并提供对人类健康的估计。
总之，无限稀释活度系数具有很大的意义，它不仅可以指导实验条件的选择和使用最佳的製程材料和流程参数，更可以帮助我们理解溶液活性的基本机理以及预测某些溶液介质的某些物理或化学性质，并提供对人类健康的评估。
它也可以用来调节精细化学品的制备过程，以提高活性物质的稳定性和活性。
试验五气相色谱法测定无限稀释的活度系数
实验五 气相色谱法测定无限稀释的活度系数一、实验目的掌握用气相色谱法测定无限稀释活度系数的原理和操作方法，用苯作溶质，邻苯二甲酸二壬酯做溶剂（固定液）测定苯在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数0γ。
二、实验原理在气相色谱分离过程中，固定液起着溶剂的作用。
当样品组分注入色谱柱后，在通过色谱柱的过程中，不断地多次在汽液两相之间进行分配，并迅速达到平衡。
这时溶解在固定液（溶剂）中的被分析组分就是溶液中的溶质，由于不同的溶质在汽液两相间的分配，平衡关系不同，使不同的溶质以各不相同的速度通过色谱柱，也就是说，溶质在色谱柱的停留时间（即保留值）的长短不同，是与它在气液两相间的平衡关系直接有关。
溶质在气、液相两间的平衡关系可用下式表示：ie ie ie i i i X f r y f r 00=υυυ式中：υi r ——组分i （性质）在气相中的活度系数；0υi f ——纯组分i 的气相逸度；υi y ——气相中组分i 的摩尔分数；ie r ——组分i 在液相中的少活度系数；0ie f ——纯组分i 的液相逸度；ie X ——液相中组分i 的摩尔分数。
在色谱分析的条件下的压力比较低，气相可看成是理想气体（1=υi r ，p f ie =0）。
并把色谱柱中溶有试样的固定液看作无限稀释的非理想溶液，式（1）可简化为：ie oi ie i X p r P 0= 或00ii e ie ie e ie ie p Fi p N n n N n X =≈+= 式中：i p ——组分i 在平衡条件下的蒸汽压 0i r ——在测定条件下，固定液（溶剂）中溶质i 的无限稀释的活度系数； 0i p ——纯组分i 在相同的测定条件的饱和蒸汽压（可以用Antoine 公式求得0i p 的数值）；ie n ——固定液中组分i 的摩尔数；Ne ——固定液的总摩尔数。
因为溶质的保留决定于它在气。
液两相间的平衡关系，所以表示这种平衡关系的无限稀释活度系数r i 0与溶质的保留值之间必定存在着一定的关系。
4 实验5 活度系数的测定--色谱法测无限稀释活度系数2017.10.10
化学化工学院 陈 姚 梁红 李树华
实验3.活度系数的测定
--色谱法测无限稀释活度系数
一、实验目的
1. 用气-液色谱法测苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯 中的无限稀释活度系数；
2. 了解气相色谱的工作原理，学习气相色谱操作条件 的选择和确定；
3. 了解测定无限稀释溶液活度系数的原理及方法，学 习利用作图外延法，求无限稀释溶液的活度系数。
二、实验原理
• 活度系数是研究溶液热力学性质的重要数据，也是 工程放大和设计的重要参数，得到活度系数，就可 以得到气液之间的相平衡关系和组成关系。
• 高。
• 气－液色谱的发展为测定活度系数提高了简单快速 的新方法。本实验采用色谱仪改装，通过测定无限 稀释溶液的活度系数，推出全组分的活度系数。
• Fc —校正到柱温、柱压下的载气平均流量，m3 / S
Fc
3 2
( (
Pb Pb
/ /
P0 )2 P0 )3
1 1
(
P0
Pw ) P0
Tc Tw
Fc
式中：
Pb —柱前压力,Pa P0 —柱后压力,Pa (大气压力)
Pw —在室温下的水饱和蒸气压,Pa Tc—柱温,K
四、实验步骤
（4）待色谱柱、气化室和检测室的温度稳定后，再用皂膜流量 计准确测定氢气流量，取实验平均值，并记录室温，在标准压 力表上记录柱前压。 （5）打开色谱工作站，调节色谱仪控制面板下面的调零旋扭， 工作站的数据发生变化，调节基线的位置在“0”以上，待基线 稳定后，开启桥电流，即可进样。 3．样品测定
Tw —室温,K Fc —载气在柱后的平均流量,m3 / S
互溶两组分的无限稀释活度系数
互溶两组分的无限稀释活度系数无限稀释活度系数在化学领域中是一个非常重要的概念，尤其是在涉及到溶液和混合物的研究中。
它是指一个组分在无限稀释条件下的活度与浓度之比，通常用γ表示。
在选择这个主题之前，我曾经思考了很久，因为这个主题对我来说，也是一个比较新颖而又有深度的领域。
但是，在经过深入的研究和思考之后，我发现这个主题与我们日常生活、工作以及学习中的许多方面都有着密切的联系，并且具有重要的理论和实际应用价值。
在本文中，我将从浅入深，由简到繁地探讨互溶两组分的无限稀释活度系数，希望通过这篇文章，读者能对这个概念有一个全面、深入和灵活的理解。
1. 无限稀释活度系数的基本概念在开始深入探讨互溶两组分的无限稀释活度系数之前，我们需要先了解一些基本概念。
活度系数是描述溶液中各种化学物质的活性程度的参数，它是浓度和活度之间的关系。
而无限稀释活度系数指的是在溶液极限稀释情况下的活度系数。
当溶液的浓度趋于无穷小时，溶质分子之间的相互作用可以忽略不计，此时的活度系数称为无限稀释活度系数。
它是纯溶剂或溶质在无限稀释时的活度与浓度的比值。
了解了这些基本概念之后，我们可以更好地理解无限稀释活度系数的重要性和意义。
2. 互溶两组分的无限稀释活度系数的计算方法互溶两组分的无限稀释活度系数的计算方法主要包括理论计算和实验测定两种途径。
理论计算一般是基于热力学模型和溶液理论进行推导和计算，而实验测定则是通过实验手段来直接测定得到。
对于一些简单的溶质和溶剂组合，可以通过理论计算得到它们的无限稀释活度系数；而对于一些复杂的溶质和溶剂组合，则需要通过实验手段来测定。
通过这些计算方法，我们可以准确地获得互溶两组分的无限稀释活度系数，为进一步的研究和应用奠定基础。
3. 互溶两组分的无限稀释活度系数在现实生活中的应用互溶两组分的无限稀释活度系数在现实生活中有着广泛的应用。
比如在化工生产中，混合溶液的配制、浓度控制和分离纯化等工艺都离不开无限稀释活度系数的应用；在环境保护和污染治理中，对废水、废气中的有害物质进行处理和监测也需要考虑到活度系数的影响；在食品工业中，营养成分的浓度和稳定性也与活度系数密切相关。
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六、操作步骤 七、实验纪录与数据处理 八、实验报告
化工热力学实验
1、二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定
2、汽—液平衡数据的测定 3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数 4、蒸汽压缩制冷循环实验
F (t R − t0 ) Vg = Wl
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
四、基本理论及计算公式 首先对色谱柱作如下的合理假设
①样品进样量是非常小的，因此可 以假定样品中各组分在固定液中是 无限稀释的，并服从亨利定律，分 配系数是一常数
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
②色谱层析温度控制精度可达正负0.1度， 所以可假设色谱柱是等温的。 ③组分在汽相和液相中的量极小，而且 在汽相和液相中的扩散十分迅速，处于 瞬间平衡状态，故可假设柱内任何点均 达到汽—液平衡。 ④当色谱仪为常压操作时，气相气相色谱法测定无限稀释活度系数
三、色谱的基本术语 ：
1、死时间 即惰性气体通 过色谱柱所需要 的时间，指从进 样到空气峰顶点的距离， 即谱图上OA距离所代表的时间。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
三、色谱的基本术语 ：
2、保留时间 样品通过色谱 柱所需时间， 指从进样到样 品峰顶点的距离，即谱图上 OB 距离 所代表的时间。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
二、汽相色谱的基本原理
汽相色谱法是一种物理分离方法， 也就是说样品在色谱柱中不发生任 何的化学反应，它主要依靠样品中 各组分在二个相对移动相中不同分 配，而使其分离。对于汽相色谱主 要依靠固定液对于样品中各组分不 同的溶解能力而使其分离。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
从而推导出以下的理论计算式 无限稀释活度系数r∞
γ
∞
RT = s 0 M L Pi V g
式中：R气体常数62.36×103mmHg·ml/molK ML固定液的分子量 P 溶质在柱温下的饱和蒸汽压（mmHg） Vg 柱温下的比保留体积（cm3/g）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
2 0 g
式中：F∞用皂沫流量计测定的载气流速，（ml/min） tR溶质在柱中的保留时间，（min）； t0 死时间，（min） WL 柱内固定液的重量，（g）； Tr 室温，（K）； T0 273.15K Pi、P0分别为柱入口和出口压力，（mmHg） PW 室温下水的饱和蒸汽压，（mmHg）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
采用查表的方法或采用Antoine方程计算
B log Pi = A − C +T
s
式中：A、B、C为Antoine参数。 V0g溶质在柱中的比保留体积（ml/g）
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
F∞ (t R − t 0 ) ( P0 − P∞ ) 3( Pi / P0 ) − 1 T0 V = 3 Wl P0 2( Pi / P0 ) − 1 Tr
五、实验仪器装置流程示意图
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
任何汽相色谱仪无论它的结构、外形如何多 多样，它的组成总是包括五个基本部分 载气系统——进样汽化系统 色谱柱 —— 检测器 —— 记录系 载气 试样 出口
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
载气系统： 载气携带试样通过色谱柱，载气在柱内 形成压力梯度，压力与压力梯度是试样 在柱内运动的动力，载气系统的要求是 提供纯净、稳定、能被计量的载气，一 般由气源钢瓶、减压阀和流量计等组成。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
进样汽化系统： 起到引入试样与使试验瞬间汽化的作用 色谱柱： 是实现试样色谱分离的场所，它由色谱柱管、 柱内填充物等组成 检测器：对柱后已分离的组成进行检测与测量
记录仪：记录由检测器产生的信号，以便 进行试样的定性、定量分析工作
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
化工热力学实验
1、二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定 2、汽—液平衡数据的测定 3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数 4、蒸汽压缩制冷循环实验
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
一、实验目的：
1、测定溶质的比保留体积及无限稀 释下的活度系数 2、测定两溶质的相对挥发度。 3、了解气相色谱法的基本原理，熟 悉操作技术。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
3、实际保留时间 从保留时间中 扣除死时间，表 示样品通过色谱 柱为固定相所滞 留的时间，即谱图上的 AB 距离所代表的时间。
3、用气相色谱法测定无限稀释活度系数
4、比保留体积 单位重量固定相所显示的保留体积， 在汽相色谱中通常常用Vg表示