环己烷-异丙醇双液系相图
2-双液系相图
3、实验步骤
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摩尔 分数分别23.31%、45.85%、58.94%、 、 分数分别 、 、 74.80%四种组成的溶液，逐次用阿贝 四种组成的溶液， 四种组成的溶液 折射计测定其折射率。 折射计测定其折射率。 绘制组成一折射率的关系曲线 组成一折射率的关系曲线。 绘制组成一折射率的关系曲线。
2、基本原理
两种液态物质混合而成的二组分体系称为双液系 液体的蒸气压与外界压力相等时的温度—沸点 一定压力下，双液系的沸点与组成的T-x相图一般 有下列三种情况
完全互溶的双液系的沸点完全互溶的双液系的沸点-组成图
利用回流及分析的方法来绘制相图。 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、 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； 沸点数据可直接由温度计获得 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。 。
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。 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。
在测定其气相冷凝液和液相的折射率时要保持 温度一致。 使用阿贝折射仪 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。 测定折射率时，动作要迅速，避免样品中易 挥发组分的损失
4. 数据记录和处理
1、绘制 ℃时的组成 、绘制25℃ 一折射率关系曲线 标准曲线） （标准曲线） 2、沸点值进行校正。假定 、沸点值进行校正。 特鲁顿（ 特鲁顿（Trouton）规则适 ） 用于溶液井应用克劳修斯 一克拉贝龙方程则有
异丙醇-环己烷双液系相图
校园 一角
实验一 自制植物酸碱指示剂
指导教师 张婷
实验一自制植物酸碱指示剂
一 实验目的
1.了解指示剂的指示原理、指示剂的种 类以及有关指示剂选择的方法。
六 拓展资料
大多数植物花卉的色素，都能在酸溶液和碱溶液中 有显著的变色现象，所以一般可以用来作为酸碱指示剂。 特别是带红色、紫色的鲜花，如红玫瑰、状元红、一串 红等花的色素，对酸碱指示剂的效果特别最好。
大多数色花经揉烂后用水浸取即可，仅有个别色花 （如一串红、天竹葵、指甲花等）要用酒精、食盐水浸 取；大多数植物色素用冷水浸取即可，象旱菜则要加少 量食盐在沸水中浸取；大多数浸取液在空气中放置，部 分有色成分会被空气氧化，色泽会明显减褪，但对酸碱 的指示效果仍很理想；少数浸取液，如旱菜汁在空气中 却相当稳定，存放十天半个月，也不见色泽减褪。
旱菜、红玫瑰、 胭脂萝卜、95% 酒精溶液、稀 盐酸、稀NaOH 溶液
四 实验步骤
1.从胭脂萝卜中提取酸碱指示剂 将胭脂萝卜切碎后放到研钵中捣烂，再加入少量的蒸
馏水（或者纯净水），并玻璃棒搅动，浸出色素。几分 钟后，用纱布滤出色汁。在三支试管中分别滴入3ml稀盐 酸、稀NaOH溶液、蒸馏水，然后分别滴入3滴胭脂萝卜 色素的提取液，观察现象。
四 实验步骤
2.从旱菜中提取酸碱指示剂 取100克旱菜，洗净后切碎，放到烧杯中，加水浸没1
／2菜叶，并加入少量食盐，加热煮沸8分钟，并不断搅拌 菜叶，把煮后的旱菜菜汁滤入一只小烧杯中。在在三支试 管中分别滴入3ml稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水，然后 分别滴入3滴旱菜菜汁滤液，观察现象。
实验四异丙醇—环己烷双液系相
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• 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。
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阿贝折射仪的使用
1.阿贝折射仪 的构造原理
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• 2.阿贝折射仪的使用方法 • (1)仪器安装： • (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
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。
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6
（2）将蒸馏瓶内的溶液倒 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。
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3
为了绘制沸点—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。
实验四、 异丙醇—环己烷 双液系相图
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环己烷-异丙醇双液系相图的绘制
宜宾学院 化学与化工学院
实验中心
实验目的
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．绘制异丙醇一环己烷双液系的气-液平衡相图， 了解相图和相律的基本概念； 3．进一步理解分馏原理； 4. 掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方 法； 5．掌握阿贝折射计的原理及使用方法。
操作步骤
1．已知浓度溶液折 射率的测定（略）
取异丙醇和环己烷以 及环己烷摩尔分数分 别 23.31% 、 45.85% 、 58.94% 、 74.80% 四种 组成的溶液，逐次用 阿贝折射仪测定其折 射率。绘制组成一折 射率的关系曲线。
沸点仪结构图
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0.3mL、0.5mL、1.mL、 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、绘制环己烷-异 丙醇体系的组成一 折射率关系曲线 （工作曲线）略
1.44 1.43 1.42 1.41 1.4
1.39
1.38
实验 异丙醇—环己烷双液系相图
实验 异丙醇—环己烷双液系相图一、实验目的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，确定其恒沸物组成及恒沸温度。
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、实验背景根据相律绘制相图，通过相图的分析加深对所研究体系的认识，是热力学方法研究多相平衡体系的重要内容之一。
相平衡是物理化学的重要教学内容，其中气液平衡是最常见，也是讨论最多的内容之一。
各体系相图的绘制为生产和科研实践中对某些液体混合物的分离、提纯与精制、蒸馏、精馏等具有一定的指导意义。
完全互溶双液系的T-x图，按曲线的特征，体系可以分为三大类，理想体系，正偏差体系和负偏差体系。
其中，当偏差足够大时，会出现极大点和极小点，分别对应最大负偏差和最大正偏差，对应的极值点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。
考虑综合因素，一般实验都选择具有最低恒沸点的异丙醇—环己烷或乙醇—环己烷体系，本实验选异丙醇—环己烷体系。
根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时，当气液两相平衡时，体系的自由度为1。
当体系的温度确定时，气液两相的组成也确定。
反过来，当气液两相的组成确定时，体系的平衡温度也确定。
沸点仪就是根据这个原理设计的。
本实验中气液相的组成通过测定对应样品的折射率来确定，因而两组分的折射率相差越大越好，同时为了避免组分因挥发而造成测量误差，还要求两组分的饱和蒸汽压相差越小越好。
目前实验教学中最常用的沸点仪如图8-2所示，结构简单，容易操作，但达到平衡时间较长。
另外一类型测定装置叫平衡釜，有陆志虞平衡釜、爱立斯平衡釜、罗斯平衡釜等，平衡釜结构比较复杂。
还有一种多功能沸点测定仪，具有沸点测定仪和平衡釜的双重功能，测定范围较广，除常规的气液平衡数据的测定外，还可用于含盐体系和部分互溶体系气液平衡的测定。
三、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相互溶解，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。
异丙醇-环己烷气液平衡相图
实验七 异丙醇－环己烷气液平衡相图一、实验目的1. 了解绘制双液系相图的基本原理和方法；2. 采用回流冷凝法测定不同浓度的异丙醇－环己烷体系的沸点和气液两相平衡成分，绘制常压下环己烷-异丙醇双液系的T-x图，并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点；3.学会使用阿贝折射仪。
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相互溶解，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气压与外界大气压相等时的温度。
在一定的外压下，纯液体有确定的沸点。
而双液体系的沸点不仅与外压有关，还与双液体系的组成有关。
图17－1(a)是一种最简单的完全互溶双液系的T-x图(像苯与甲苯)。
图中纵轴是温度(沸点)T，横轴是液体B的摩尔分数xb (或质量百分组成)，上面一条是气相线，下面一条是液相线，对应于同一沸点温度的二曲线上的两个点，就是互相成平衡的气相点和液相点，其相应的组成可从横轴上获得。
因此如果在恒压下将溶液蒸馏，测定气相馏出液和液相蒸馏液的组成就能绘出T-x图。
某些完全互溶的双液体系近似遵循拉乌尔定律，其正（或负）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17－1(a))，如甲醇与水、二硫化碳与四氯化碳等。
大多数实际溶液由于A、B二组分的相互影响，常会与拉乌尔定律有较大偏差，在T-x图上会有最高或最低点出现，如图17－1(b)、(c)所示。
这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸点混合物。
恒沸点混合物蒸馏时，所得的气相与液相组成不变，靠蒸馏无法改变其组成。
如HCl与水、丙酮与氯仿、硝酸与水等的体系具有最高恒沸点，苯与乙醇、异丙醇与环己烷、水与乙醇等的体系则具有最低恒沸点。
具有恒沸点的双液系与理想溶液或偏差很小的近似理想溶液的双液系的根本区别在于，体系处于恒沸点时气液两相的组成相同，因而也就不能像前者那样通过反复 蒸馏而使双液系的两个组分完全分离，因为对这样的溶液进行简单的反复蒸馏智能获得某一纯组分和组成为恒沸点的混合物。
异丙醇-环己烷气液平衡相图
实验七 异丙醇－环己烷气液平衡相图一、实验目的1. 了解绘制双液系相图的基本原理和方法；2. 采用回流冷凝法测定不同浓度的异丙醇－环己烷体系的沸点和气液两相平衡成分，绘制常压下环己烷-异丙醇双液系的T-x图，并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点；3.学会使用阿贝折射仪。
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相互溶解，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气压与外界大气压相等时的温度。
在一定的外压下，纯液体有确定的沸点。
而双液体系的沸点不仅与外压有关，还与双液体系的组成有关。
图17－1(a)是一种最简单的完全互溶双液系的T-x图(像苯与甲苯)。
图中纵轴是温度(沸点)T，横轴是液体B的摩尔分数xb (或质量百分组成)，上面一条是气相线，下面一条是液相线，对应于同一沸点温度的二曲线上的两个点，就是互相成平衡的气相点和液相点，其相应的组成可从横轴上获得。
因此如果在恒压下将溶液蒸馏，测定气相馏出液和液相蒸馏液的组成就能绘出T-x图。
某些完全互溶的双液体系近似遵循拉乌尔定律，其正（或负）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17－1(a))，如甲醇与水、二硫化碳与四氯化碳等。
大多数实际溶液由于A、B二组分的相互影响，常会与拉乌尔定律有较大偏差，在T-x图上会有最高或最低点出现，如图17－1(b)、(c)所示。
这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸点混合物。
恒沸点混合物蒸馏时，所得的气相与液相组成不变，靠蒸馏无法改变其组成。
如HCl与水、丙酮与氯仿、硝酸与水等的体系具有最高恒沸点，苯与乙醇、异丙醇与环己烷、水与乙醇等的体系则具有最低恒沸点。
具有恒沸点的双液系与理想溶液或偏差很小的近似理想溶液的双液系的根本区别在于，体系处于恒沸点时气液两相的组成相同，因而也就不能像前者那样通过反复 蒸馏而使双液系的两个组分完全分离，因为对这样的溶液进行简单的反复蒸馏智能获得某一纯组分和组成为恒沸点的混合物。
环己烷一异丙醇双液系气液平衡相图
实验十二二元液体溶液的气-液平衡相图实验员：项金辉序号：25 班级：应化1103一、实验目的1.实验测定并绘制双液系（环己烷-异丙醇）的沸点组成（T-X）相图，并找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。
2.了解测量折光率的原理，掌握阿贝折光仪的使用方法。
二、实验内容1.了解绘制二元液体溶液相图的基本原理。
2.如何判断气-液两相平衡。
3.了解阿贝折光仪的使用方法。
三、实验步骤1.用阿贝折光仪测定标准溶液的折光率，同时需要测定水的折光率及实验室温，用于后期数据处理。
2.实验装置为三口蒸馏烧瓶，使用电阻丝加热，需注意的是温度计汞球的一半浸入液体内，汞球不要触及电阻丝。
加入约2/3体积的样品，调整电压为15V，加热使液体沸腾，最初在冷凝管下端袋状部的液体不能代表平衡时的气相的组成，须将其倾回蒸馏瓶中3次，待温度达到恒定时，记下沸点并停止加热。
随即用特长滴管伸入冷凝管中吸出冷凝液，迅速测定器折光率。
用短滴管从蒸馏瓶测口吸出瓶内液体，迅速测定其折光率，平行测定三次折光率，取平均值。
倒出瓶内液体，做下一次测定。
3.每个样品都要做1，2步，共是个样品。
四．注意事项1.电阻丝及其接触点不能露出液面，否则通电加热时会引起有机液体的燃烧。
2.电流不能太大，加热电压不得超过15V。
3.读取沸腾温度时一定要使体系达到气-液两相平衡，即温度计的读数恒定不变。
4.折射率的测定要迅速，以防由于蒸发而改变组成。
五、数据处理66687072747678800.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0X 环己烷%T /℃环己烷一异丙醇双液系气液平衡相图。
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2．6 环己烷-异丙醇双液系相图
2．6．1 实验目的
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．绘制环己烷-异丙醇双液系的沸点～组成图，并找出恒沸点及恒沸点混合物的组成。
3．进一步理解分馏原理。
4．掌握阿贝折射仪的原理及使用方法。
2．6．2 实验原理
单组分液体在一定的外压下沸点为一定值。
把两种完全互溶的挥发性液体（组分A和B）混合后，在一定的温度下，平衡共存的气液两相组成通常并不相同。
因此在恒压下将溶液蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的组成，就能找到平衡时气、液两相的成分并绘出T—x图，即所谓的相图。
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）液体与拉乌尔定律的偏差不大，沸点介于A、B两纯组分沸点之间（图6一1），如苯~甲苯体系。
(2) A、B两纯组分混合后与拉乌尔定律有较大的正偏差，溶液存在最低沸点（图6一2），如水~乙醇；苯~乙醇等体系。
（3）实际溶液由于A、B两纯组分相互影响，常与拉乌尔定律有较大负偏差，溶液存在最高沸点（图6一3），如盐酸~水体系；丙酮~氯仿体系。
图6—1 偏差不大的体系图6—2 正偏差很大的体系图6—3 负偏差很大的体系对（2）、（3）类体系有时被称为具有恒沸点的双液系。
它与（1）类的根本区别在于，体系处于恒沸点时气、液两相的组成相同。
因而也就不能象（1）类那样通过反复蒸馏而使双液系的两个组分完全分离。
对（2）、（3）类的溶液进行简单的反复蒸馏只能获得某一纯组分和组成为恒沸点的相应组成的混合物。
如要获得两纯组分，需采取其他方法。
体系的最低或最高恒沸点即为恒沸温度，恒沸温度对应的组成为恒沸组成。
环己烷-异丙醇双液系属于具有最低恒沸点一类。
为了绘制沸点～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。
可以想象，对于不同
的体系要用不同的化学分析方法来确定其组成，这种方法是很繁杂的。
特别是对于一些体
系还无法建立起精确、有效的化学分析方法，其相图的绘制就更为困难。
物理学的方法为
物理化学的实验手段提供了方便的条件，如光学方法。
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～折射率曲线最后确定。
2．6．3 仪器与药品
沸点测定仪1套、NTY-2A 型数字式温度计l 台、YP-2B 型精密稳流电源l 台、2WAJ 型阿贝射仪1套、10mL 移液管2支、25mL 移液管2支；环己烷（分析纯 ）、异丙醇（分析纯）。
2．6．4 实验步骤
1．了解和熟悉精密稳流源以及阿贝折射仪的使用方法（参
看第三章仪器部分），并把沸点仪（如图6—4所示）连接好冷凝
水，加热的用电阻丝连接到精密稳流源上。
2．将4个干净细口瓶编号，配成4份已知含环己烷的质量
分数分别为25%，50%，70%，85%的溶液各20g ，轻轻摇动，
混合均匀，用阿贝折射仪测定每份溶液的折射率以及纯环己烷的
和纯异丙醇折射率，每份溶液测定两次，取平均值，以折射率对
作组成标准工作曲线。
3. 从沸点仪进液口用移液管加入25.00mL 环己烷，盖上磨口
塞及烧瓶的胶塞，调节电阻丝与测温探头，使其浸入液体，但两者
不要接触。
4．通入冷凝水，打开数字式温度计及精密稳流源开关，注意 精密稳流源的电流不得大于2A ，一般置于1.5～1.8A 之间即可。
5．将液体加热至沸腾，待温度稳定后，记下该温度，即沸点，用阿贝折射仪测其折光率，然后按下列次序用吸量管加入异丙醇。
每次加完后加热使溶液沸腾，当溶液的温度稳定后，将袋状部中的气相冷凝液倾倒回体系2—3次，以加速气液平衡。
当袋状部的液体再次积满后，记下稳定后的温度，即沸点温度。
立即断电，分别用干净的长滴管和短滴管取气相冷凝液和液相测其折射率。
次序 1 2 3 4
加异丙醇量 0.50mL 0.75mL 5.00mL 7.25mL
6．将烧瓶中溶液倒入回收瓶中，用少许异丙醇洗涤后，然后用移液管取25.00mL 异丙醇置于烧瓶中，加热待温度恒定后记下沸点，测其折光率。
然后按下列次序用吸量管加入环己烷，每次加完后，测其沸点及两相折光率。
次序 1 2 3 4
加环己烷量 1.25mL 3.50mL 6.25mL 14.00mL
7．在折射率～组成标准曲线上按折射率查出其相应的组成。
8．做完实验后，将溶液倒回回收瓶，不必清洗沸点仪，打开磨口塞即可，关掉冷凝水和电源.
2．6．5 实验注意事项
1．不要干烧电阻丝。
注意调节电阻丝与测温探头的高度，使其浸入液体，但两者不要接触。
2．固定沸点仪的铁夹不要太紧，把袋状部中的液体倾回体系时，注意动作要轻缓，避免损坏沸点仪。
3．测量两相折射率时，要断电，测量的动作要迅速。
4．做完实验后，不必清洗沸点仪，打开磨口塞即可。
图6-4 沸点仪 1-温度计 2-加热口 3-电热丝 4-分馏液取样口 5-分馏液
2．6．6 数据处理
1．将气液两相平衡时的温度(即沸点)、两相折射率及其相应的组成列成数据表。
2．绘制环己烷～异丙醇的沸点～组成图。
3．在沸点～组成图上找出最低恒沸点及相应的恒沸混合物组成。
2．6．7 思考题
1．操作步骤中，在加入不同数量的各组分时，如发生了微小的偏差，对相图的绘制有无影响？为什么？
2．影响实验精度的因素之一是回流的好坏，如何使回流进行好？它的标志是什么？
3．由所得相图，讨论某一组成的溶液在简单蒸馏中的分离情况？。