华师物化实验报告 双液系气-液平衡相图的绘制
物化实验双液系的气-液平衡相图实验报告

双液系的气-液平衡相图一实验目的1.绘制在pθ下环己烷-异丙醇双液系的气-液平衡相图,了解相图和相律的基本概念;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。
二实验原理在常温下,任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。
若两液体能按任意比例互溶,则称完全互溶双液体系,若只能部分互溶,则称部分互溶双液体系。
液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界压力相等时的温度,在一定的外压下,纯液体的沸点有其特定值,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。
通常,如果液体与拉乌尔定律的偏差不大,在T—X图上溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间见图中于 (a)。
而实际溶液由于A 和B二组分的相互影响,常与拉乌尔定律有较大偏差,在T—X图上就会有最高或最低点出现,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸点混合物,如图2-4-1(b),(c)所示。
恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成相同,因此通过蒸馏无法改变其组成。
本实验是用回流冷凝法测定环已烷—异丙醇体系的沸点—组成图。
其方法是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—组成工作曲线上查得相应的组成,然后绘制沸点—组成图。
三仪器和试剂沸点仪1套;恒温槽1台;阿贝折射仪1台;量筒8个;玻璃漏斗8个;滴管2个;环己烷(分析纯);异丙醇(分析纯);实验装置如下:四实验步骤1.工作曲线的绘制配制环己烷的质量百分数0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80和0.90的环己烷-异丙醇溶液。
计算所需环己烷和异丙醇的质量,并用分析天平准确称取。
为避免样品挥发带来的误差,称量应尽可能的迅速。
各种溶液的确切组成要按照实际称样结果精确计算。
调节超级恒温水浴的温度为35度,使阿贝折光仪上温度与其保持一致。
分别测定上述九个溶液以及异丙醇和环己烷的折光率。
根据这些数据作出折光率-组成工作曲线。
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制。实验报告

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.实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
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80.1℃,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调节恒温槽温度并使其稳定,阿贝折射仪上的温度稳定在某一定值,测量环己烷-乙醇标准溶液的折光率。
为了适应季节的变化,可选择若干温度测量,一般可选25℃、30℃、35℃三个温度。
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,并使传感器(温度计)浸入液体内。
冷凝管接通冷凝水。
按恒流源操作使用说明,将稳流电源调至1.8-2.0A,使加热丝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. 环己烷沸点的测定同2步操作,测定环己烷的沸点。
双液系气-液平衡相图绘制华师华南师范大学物理化学实验报告

实验报告姓名学号专业化学(师范)年级、班级课程名称物理化学实验实验项目实验类型 验证 设计 综合实验时间实验指导老师马国正实验评分一、实验目的(1)用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成,绘制双液系相图。
并找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。
(2)掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法。
(3)了解阿贝折光仪的构造原理,熟悉掌握阿贝折光仪的使用方法。
二、实验原理(1)沸点的定义沸点是液体饱和蒸汽压和外压相等时的温度,双液系的沸点不仅于外压有关,而且还与两种液体的相对含量有关。
(2)理想二组分系统的拉乌尔定律理想的二组分体系在全部浓度范围内符合Raoult定律。
结构相似、性质相似的组分间可以形成近似的理想体系,这样可以形成简单的T-x(y)图。
大多数情况下,曲线将出现或正或负的偏差。
当这一偏差足够大时,在T-x(y)曲线上将出现极大点(负偏差)或极小点(正片差)。
这种最高和最低沸点称为恒沸点,所对应的溶液称为恒沸混合物。
(3)平衡时气相、液相的组成确定回流冷凝法保持气液相对量不变,测定双液系沸点,通过阿贝折射仪测定其液相折射率确定气液相平衡时的组成,通过双液系气液平衡时的组成对校正后的沸点作图,得到在1个大气压下乙醇-乙酸乙酯气液平衡相图。
三、仪器与试剂沸点仪(1套)小试管(5mL带软木塞)(若干)阿贝折射仪(1台)烧杯(2个)1/10温度计(50~100℃)(1支)吸管(2支)擦镜纸乙酸乙酯(A.R.)无水乙醇(A.R.)不同比例的乙醇-乙酸乙酯混合液丙酮(C.P.)无水乙醇(A.R.)四、实验步骤(1)折射率-体积分数工作曲线取几滴纯乙醇、纯乙酸乙酯分别测定其折射率,两点作n D26−φ工作曲线(n-V)。
(2)折射率-摩尔分数工作曲线在n D26−φ线上取8个点,利用乙醇、乙酸乙酯密度合量比(%)等条件将以上点对应的体积分数换算成摩尔分数,按对应的折射率重新绘n D26−x点,再将点连成平滑曲线,即为n D26−x工作曲线(n-x)(3)溶液的沸点与平衡气-液相组成测定a)样品I-VI分别为乙醇体积分数为5%、15%、22%、38%、50%、90%的乙醇-乙酸乙酯混合液。
双液系的气—液相图的绘制

双液系的气—液相图的绘制一、实验目的1、采用回流冷凝法测定不同浓度的乙醇—乙酸乙酯体系的沸点和气液两相平衡成分;2、掌握阿贝折射仪(折光仪)的使用方法。
二、实验原理在常温下,两液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系,在恒定压力下表示溶液沸点与组成关系的相图称之为沸点—组成图。
完全互溶双液系恒定压力下的沸点—组成图可分为三类:图1 图2 图3 (1)溶液沸点介于两纯组分沸点之间(图1);(2)溶液存在最高沸点(图2);(3)溶液存在最低沸点(图3)。
对于(2),(3)类溶液有时称为具有恒沸点双液系。
它们在最低或者最高沸点时的气相和液相组成相同,因而不能像(1)类溶液那样通过反复蒸馏而使双液系的二组分完全分离。
本实验选择具有最低恒沸点的乙醇—乙酸乙酯双液系。
采用回流及分析的方法,测定不同组成溶液的沸点及气液组成,沸点数据可直接获得,气液组成则利用组成与折光率之间的关系,应用阿贝折射仪间接测得。
实验用过的沸点仪如图4所示,是一直带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶,冷凝管底部有一球形小室D,用以收集冷凝下来的气相样品,液相样品则通过烧瓶上的支管抽取。
注意:在取样及加样测定时,动作要迅速,防止药品的挥发及吸水。
三、实验步骤1、安装沸点仪将干燥的沸点仪如图4安装好,检查带有温度计的木塞是否塞进。
(注:图4与实际实验仪器有出入,实际为三颈圆底烧瓶,冷凝管可取下。
)2、测定混合液沸点用移液管分别量取4毫升的乙酸乙酯,16毫升的乙醇,加入烧瓶,其液面在水银球的中部,用胶头滴管自支管L吸取一定量蒸馏之前的混合溶液,测定其折光率,将液体加热,加热一段时间溶液还未沸腾,发现未打开冷凝水,打开冷凝水,一段时间后,溶液沸腾,温度计温度仍在改变,待温度稳定后(球形小室已有一定量液体),记录温度计度数。
3、取样关闭冷凝水,取下冷凝管,用胶头滴管自支管L吸取瓶内溶液,测定其折光率;取下冷凝管,将球形小室D中馏分从最近的出口倒出,测定其折光率。
双液系气液相图的绘制实验报告

基础化学
(物理化学部分)
题目双液系气一液相图的绘制
班级
姓名
组号
仪器号
室温
216c
大气压
实验地点
实验楼C311
日
期
825.3MB
2008.11.9
一、实验目的
1、用沸点仪测定标准压力下环已烷-乙醇双液系的气液平衡数据,绘制系统的沸 点一组成图,确定系统的恒沸温度及恒沸混合物的组成。
2、了解用沸点仪测量液体沸点的方法,了解阿贝折光仪的测量原理和使用方法。
ห้องสมุดไป่ตู้二、实验原理
1、将两种完全互溶的挥发性液体组分A和组分B混合后,在一定的温度下, 平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因此,如果在定压下将液态混合物 蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成,就可得到平衡时气、液两 相的组成并绘制出沸点一组成图(即T—x图)。下图为完全互溶双液系的一种蒸
实验四双液系的气——液平衡相图的绘制

向港040940538实验四双液系的气——液平衡相图的绘制一、实验目的1、用沸点仪测定大气压下—环己烷或异丙醇—环己烷双液系气—液平衡时气相与液相组成及平衡温度,绘制温度--组成图,确定恒沸混合物的组成及恒沸点的温度。
2、了解物化实验中光学方法的基本原理,学会阿贝折光仪的使用。
3、进一步理解分馏原理。
二、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成为双液系。
两种液体若能按任意比例互相溶解,成为完全互溶的双液系;若只能在一定比例范围内互相溶解,则称部分双液系。
双液系的气相平衡相图可分为三类。
这些图的纵轴是温度(沸点),横轴是代表液体B的摩尔分数。
在图中有两条曲线:上面的曲线是气相线,表示在不同溶液的沸点与溶液成平衡时的气相组成,下面的曲线表示液相线,代表平衡时液相的组成。
三、实验仪器和药品1.实验仪器仪器名称数量仪器名称数量玻璃沸点仪一套阿贝折光仪一台WLS系列可调式恒流电源一台SWJ型精密数字温度计一台SYC超级恒温槽一台2.药品异丙醇环己烷四、实验步骤1.按要求连接好实验装置。
注意:感温杆勿与电热丝相碰。
2.接通冷凝水,用超级恒温槽完成冷凝循环。
量取35ml异丙醇从测管加入蒸馏瓶内,并时传感器浸入溶液3㎝左右。
将加热丝接通恒流电源,将电流调定1.1安,使电热丝将液体加热至缓慢沸腾,待温度基本恒定后,再连同支架一起倾斜蒸馏瓶,使小槽中气相冷凝液倾回蒸馏瓶内,重复三次,记下乙醇的沸点及环境气压。
3.依次再加入2、6、12、20ml环己烷,同上法测定溶液的沸点和吸取气、液相并测其折射率。
4.将溶液倒入回收瓶。
5.从侧管加入35ml环己烷,测其沸点。
6.依次加入2、4、10、16ml异丙醇,按上法测其沸点和吸取气、液相并测其折射率。
7.关闭仪器和冷凝水,将溶液倒入回收瓶。
五、实验注意现象1.沸点仪中没有装入溶液之前绝对不能通电加热,如果没有溶液,通电加热丝时,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。
双液系气液平衡相图的绘制实验报告

双液系沸点-组成图测绘实验报告实验时间:2015年4月15日学号:1120132970 一、目的要求1.测定相应组成时的沸点并制作常压下环已烷—无水乙醇双液系的平衡相图。
2.从沸点组成图了解分馏原理。
3.了解沸点的测定技术,掌握两组分液体沸点的测定方法。
4.掌握折光率与组成的关系及阿贝折光仪的测量原理和使用方法。
二.实验原理1、由液态物质混合而成的二组分系统称为双液系统。
若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系,若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系。
一个完全互溶的二元体系,两个纯液体组分在所有组成范围内完全互溶。
在定压下,完全互溶的二元体系的沸点—组成图可分为三类,如图C7.1所示。
a.溶液的沸点介于两纯组分沸点之间,如苯一甲苯体系;b.溶液有最低恒沸点,如环己烷-乙醇体系;c.溶液有最高恒沸点,如丙酮—氯仿体系。
下面以a为例,简单说明绘制沸点-组成图的原理。
加热总组成为x1的溶液,体系的温度上升,达液相线上1点时溶液开始沸腾,组成为x2的气相开始生成,但气相量很少,趋于0,x1、x2二点代表达到平衡时液、气两相组成。
继续加热,气相量逐渐增多,沸点继续上升,气、液二相组成分别在气相线和液相线上变化,当达某温度(如2点)并维持温度不变时,则x3、x4为该温度下液、气两相组成,气相、液相的量之比按杠杆规则确定。
从相律f = c - p +2可知:当外压恒定时,在气、液两相共存区域自由度等于1;当温度一定时,则气、液两相的组成也就确定,总组成一定,由杠杆规则可知两相的量之比也已确定。
因此,在一定的实验装置中,全回流的加热溶液,在总组成、总量不变时,当气相的量与液相的量之比也不变时(达气-液平衡),则体系的温度也就恒定。
分别取出气、液两相的样品,分析其组成,得到该温度下气、液两相平衡时各相的组成。
改变溶液总组成,得到另一温度下气、液两相平衡时各相的组成。
测得溶液若干总组成下的气液平衡温度及气、液相组成,分别将气相点用线连接即为气相线,将液相点用线连接即为液相线,得到沸点-组成图。
完全互溶双液系气液平衡相图的绘制。实验报告

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.实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
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2.7(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2.7 二组分真实液态混合物气—液平衡相图(T-x 图)后两种情况为具有恒沸点的双液系相图。
它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同,因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离,而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。
为了测定双液系的T -x 相图,需在气-液平衡后,同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。
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。
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。
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华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 课程名称 实验项目 双液系气-液平衡相图的绘制 实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分一、 实验目的1. 掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。
2. 绘制异乙醇-乙酸乙酯双液系的沸点—组成图,确定其恒沸组成及恒沸温度。
3. 了解阿贝折射仪的构造原理,掌握阿贝折射计的原理及使用方法。
二、 实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。
根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。
两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。
当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。
对于二组分体系,常常保持一个变量为常量,而得到立体图形的平面截面图。
这种平面图可以有三种:p-x 图,T-x 图,T-p 图。
常用的是前两种。
在平面图上,f *=3-φ ,f *max =2,同时共存的相数φmax =3。
单组分的液体在一定外压下,它的沸点是一定值,把两种完全互溶的挥发性液体(组分A 和B )互相混合后,在某一定温度下,平衡共存的气液两相的组成,通常并不相同,因此如果在恒压下将溶液蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的折射率,就能找出平衡时气液两相的成分,并绘出沸点—组成(T —x )图线,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。
完全互溶双液系在恒定压力下的沸点—组成图可分为三类:(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:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 (b)所示。
(3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇—水体系,如图1(c)所示。
t At At At Bt B t Bt / o t / o t / o Cx Bx Bx BABAABB(a)(b)(c)x 'x '对于后两种情况,为具有恒沸点的双液系相图。
它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同,因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离,而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。
为了测定双液系的T -x 相图,需在气-液平衡后,同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。
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。
以沸点对组成作图,将所有的气、液相组成连起来, 即成相图。
三、实验药品及实验装置图1、仪器阿贝折射仪,直流稳压电源,电感温度计,烧杯250ml ,长滴管,小试管2、试剂乙醇(A.R.),乙酸乙酯(A.R.)四、实验步骤(1)、乙醇—乙酸乙酯溶液的折射率组成工作曲线的测绘 ①折射率—体积分数工作曲线。
对于乙醇—乙酸乙酯等部分有机液体混合体系,当使用体积分数,能得到直线的工作曲线,故只要分别准确测出25℃时纯乙醇、乙酸乙酯的折射率,将其连成直线,就得到ϕ-25Dn (%)工作曲线(n~V )。
②折射率—摩尔分数工作曲线。
在ϕ-25Dn (%)线上取8个点,利用乙醇、乙酸乙酯的密度合量比(%)等条件将以上点对应的体积分数换算成摩尔分数,按对应的折射率重新绘(x n D -25)点,再将点连成平滑曲线,即为x n D-25工作曲线(n-x )。
(2)、沸点仪的安装将沸点仪洗净,烘干,如图所示,检查带温度计的软木塞是否塞紧、电热丝是否靠近容器底部的中心,温度计的水银球位置是否合适。
(3)、样品的测定①溶液的配置 粗略配置乙醇体积分数为5%、10%、15%、22%、38%、50%、70%、90%组成的乙醇—乙酸乙酯溶液(可由教师先配合)。
②沸点的测定 自侧管加入所要测定的溶液(约20ml ),其液面应在水银球的中部。
打开冷凝水,接上电源,用调压变压器调节电压(约12V ),将液体缓慢加热使液体沸腾,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,可以等小槽中的气相冷凝液体收集满后,调节冷凝管的三通阀门,使冷凝液体流回至圆底烧瓶,重复三次,直到温度计上的读数稳定数分钟,记录温度计的读数,同时读出环境的温度,算出露茎温度,以便进行温度的校正,并读出室内大气压力。
③取样 切断电源,停止加热,在冷凝管三通小槽处放置一个标有相应浓度记号的尾接小试管,并调节冷凝管的三通阀门,使冷凝液体不再流回至圆底烧瓶,而是流入尾接小试管中,并立即塞紧(防止其挥发),再用另一支干燥胶头滴管,从侧管处吸取容器中的溶液约1~2ml ,转移到另一个小试管,也立即塞紧,两支小试管置于盛有冷水的小烧杯中保持待测,以防组分改变。
在样品的转移过程中动作要迅速而仔细。
并应尽早测定样品的折射率,不宜久藏。
当沸点仪内液体冷却后,将该溶液自测管倒入到指定的回收瓶中,再换另一浓度的双液体系溶液测定。
④折射率的测定 将阿贝折射计和超级恒温槽安装好,调节超级恒温槽温度为(25.0+0.2)℃,再用重蒸水测定阿贝折射计的读数校正值(水的折射率25D n =1.3325),然后分别测定上面取的气相和液相样品的折射率。
每次加样要测读数三次,若读得的三个数值很接近,则取平均值,并用前面水读数校正,即为所测样品在该温度下的折射率。
每次加样测量之前,必须先将折光仪的棱镜面洗净,方法是用数滴挥发性溶剂(如丙酮)淋洗,再用搽镜纸轻轻擦去残留在镜面上的溶剂,阿贝折射计在使用完毕后也必须将镜面处理干净。
⑤平衡气相和液相组成的测定 根据气液相折射率的数据,在工作曲线n~x 上分别查出平衡气相和液相的组成(x )。
按上述步骤,分别测定乙醇和乙酸乙酯的沸点,以及各溶液的沸点和平衡时气相和液相的组成。
五、数据记录和处理(1)溶液沸点的校正①由于温度计的水银未全部浸入待测温度的区域内须进行露茎校正。
△t 露茎=Kh(t 观-t 环)式中,K=0.00016,是水银对玻璃的相对膨胀系数;h 为露出被测体系之外的水银柱长度,称露茎高度,以温度差值表示;t 观为测量温度计上的读数;t 环为环境温度,可用辅读温度计读出,其水银球置于测量温度计露茎的中部。
露茎校正后,t 沸=t 观+△t 露茎 ② 溶液的沸点与大气压有关,应用特鲁顿规则及克劳修斯-克拉贝公式可得溶液熔沸点因大气压变动的近似校正公式。
△T=7607601021PT P P RT -⨯=∆⨯沸沸 式中,△T 是沸点的压力校正值;T 沸是溶液的沸点(均用热力学温度表示);p 是测定时的大气压,mmHg (1 mmHg=133.32 Pa ).若用摄氏温标,△t 压表示沸点的压力校正值,则△t 压 =△T ,由此,在1atm (1atm=101325Pa )下的溶液正常沸点为: T 正常=t 沸+△t 压经以上两项校正后,即得到校正后溶液的沸点。
(2)数据记录与处理将数据填入:室温: 26.4℃大气压: 102.54kPa表1—双液系气相平衡相图数据记录与处理表纯乙醇折射率: 1.3599 纯乙酸乙酯折射率: 1.37405作图得:由此算出乙醇气相及液相的体积分数项目0% 5% 10% 15% 22% 38% 50% 70% 90% 100%气相摩0.00 0.19 0.24 0.27 0.33 0.38 0.47 0.56 0.73 1.00尔分数液相摩0.00 0.17 0.21 0.24 0.28 0.44 0.49 0.67 0.82 1.00尔分数根据, 得下列表格根据温度与乙醇酸乙酯摩尔分数的关系,作出双液系气—液平衡相图绘制t正常76.92930 75.51122 73.77663 73.26506 72.86369 72.71225 73.06173 74.59021 77.02885 78.87294 /℃气相摩0.00000 0.28076 0.34713 0.38732 0.45806 0.50428 0.59523 0.67815 0.82029 1.00000 尔分数液相摩0.00000 0.24920 0.30537 0.34713 0.39293 0.56743 0.61332 0.76923 0.88160 1.00000 尔分数查得相关数据:乙酸乙酯的沸点:77.06℃乙醇的沸点:78.4 °C从图确定,最低恒沸点:72.85℃乙酸乙酯与乙醇溶液的组成:乙酸乙酯:0.4580 乙醇:0.5420六、实验讨论1、本次实验中,所测得折射率与参考值相比均为较低,分析原因为阿贝折射仪在实验时,丙酮、乙醇与乙酸乙酯等易挥发物质挥发吸热,导致温度下降,出现误差造成。
2、本实验室采用控制气相回流的高度来获得稳定温度的,因而回流高度控制地如何将直接影响到实验的效果。
本次实验中,加热电流偏大,液体加热迅速但剧烈,有液滴飞溅造成局部过热,测量温度普遍偏高,且气相冷凝不及时,这也是误差主要来源。
4、通过测得的实验数据,我们发现,一开始气相的折射率低,后来液相的折射率低,理论上在相图上存在一个最低共沸点。
但从图上,两相交叉重叠部分较多,勉强可以看出开始时气相中的乙醇含量高,后来是液相中的乙醇含量高,原因主要为温度普遍偏高,相对偏差较小,区分程度不够高,以致在图上重叠部分较多。
5、第2组两相沸点温度过于接近,导致图像重叠部分过多,导致相图不美观,分析其原因,可能是沸点的记录太急了,没有等待完全稳定就开始读数。