二元液系相图实验报告
二元液系相图(实验数据分析)
二元液系相图(实验数据分析) LtD实验名称:二元液系相图学院:XXXXXXXXXX班级：XXXXXXXXX姓名〔学号〕：XXX(XXXXXXXX) 指导教师：XXX实验时间：XXXXXXXXXXXXXX二元液系相图一、实验目的1.测定环己烷-乙醇系统的沸点组成图〔T-X图〕。
2.掌握阿贝〔Abbe〕折光仪的使用方法。
二、实验原理两种液态物质以任何比例混合都形成均相溶液的系统称这完全互中溶双液系。
在恒定压力下溶液沸点与平衡的气液相组成的关系，可用沸点－组成图(t－x图)表示。
完全互溶双液系的沸点－组成图可分为两三种：一种为最简单的情况，溶液沸点介于两个纯组分沸点之间，如图6-1所示。
纵坐标表示温度，横坐标表示组分B的摩尔分数(x B，y B)。
下面一条曲线表示气液平衡时温度(即溶液沸点)与液想组成的关系，称液相线(T－x线)。
上面的线表示平衡温度与气相组成的关系,称气相线(T－y线)。
假设总组成为Z B的系统在压力p及温度t时到达气液两相平衡，其液相组成为x B气相组成为y B(见图6-1)。
另两种类型为具有恒沸点的完全互溶双液系统气液平衡相图，如图6-2所示。
其中(a)为具有低恒沸点相图，(b)为具有高恒沸点相图。
这两类相图中气相线与液相线在某处相切。
相切点对应的温度称为恒沸温度，对应组成的混合物称恒沸混合物。
恒沸混合物在恒沸点达气液平衡，平衡的气、液组成相同。
同一双液系在不同压力下，恒沸点及恒沸混合物是不同的。
本实验绘制环己烷-乙醇二元液系的T-X图。
其方法为将不同组成的溶液于蒸馏仪中进行蒸馏，沸腾平衡后记下温度，依次吸取少量的蒸馏液和蒸出液。
分别用阿贝折光计测定其折射率，然后由环己烷-乙醇的折射率-组成标准曲线或其数据表确定相应组成，从而绘制环己烷-乙醇二元液系相图。
三、仪器和试剂沸点测定仪；取样管；阿贝折光仪。
环己烷〔分析纯〕；无水乙醇〔分析纯〕；环己烷摩尔分数分别为0.2、0.4、0.6、0.8的乙醇溶液。
二元液相图实验报告
二元液相图实验报告二元液相图实验报告引言：二元液相图是研究两种组分在不同温度和组分比例下的相图变化规律的重要实验方法。
本次实验旨在通过观察和分析二元液相图的实验数据，探讨不同组分比例和温度对液相图的影响，并对实验结果进行解释和总结。
实验目的：1. 了解二元液相图的基本概念和实验方法；2. 掌握实验数据的采集和处理技巧；3. 分析不同组分比例和温度对液相图的影响；4. 总结实验结果，得出结论。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和设备，包括两种组分的溶液、恒温槽、试管等；2. 根据实验要求，准备不同组分比例的溶液；3. 将试管放入恒温槽中，保持温度恒定；4. 分别取出不同组分比例的溶液，倒入试管中；5. 观察溶液的相变情况，记录实验数据；6. 重复实验步骤4和5，以获得更多的数据；7. 对实验数据进行整理和分析。
实验结果：通过实验观察和数据整理，我们得到了一系列关于不同组分比例和温度下液相图的实验结果。
在温度和组分比例的变化下，溶液的相变情况呈现出多样性。
首先，我们观察到在某一特定温度下，当组分比例为一定数值时，溶液呈现出两相共存的情况。
这表明在该温度下，两种组分的溶解度达到了平衡状态，形成了相对稳定的液相图。
其次，随着温度的升高或降低，溶液的相变情况也发生了变化。
在一些温度下，溶液呈现出单相的状态，即两种组分完全溶解在一起；而在另一些温度下，溶液则呈现出两相共存的状态，即两种组分分别形成不同的相。
这种相变情况的出现与组分的溶解度和相互作用有关。
此外，我们还观察到随着组分比例的变化，液相图的形状也发生了变化。
当组分比例接近某个特定值时，液相图呈现出明显的相变点，即两相共存的比例达到了最大或最小值。
这种现象可以解释为在该比例下，两种组分的相互作用达到了平衡状态，形成了稳定的液相图。
讨论与结论：通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 温度对液相图的形状和相变情况有重要影响，不同温度下溶液呈现出不同的相态；2. 组分比例对液相图的形状和相变情况也有重要影响，不同组分比例下溶液呈现出不同的相态；3. 液相图的形状和相变情况受到组分的溶解度和相互作用的影响；4. 实验结果与理论模型的符合程度可以用来评估理论模型的准确性和适用性。
二元液系相图实验
二元液系相图实验目的：1.采用回流冷凝法测定不同浓度的乙醇-环己烷系统的沸点组成图（T-x图），并确定其恒沸点及恒沸组成。
2.掌握阿贝折光仪及超级恒温槽的使用方法。
实验原理：1. 一个完全互溶双液体系的沸点-组成图，表明在气液两相平衡时，沸点与气液两相组成的关系；它对于了解这一体系的性质及精馏过程都有很大的实用价值。
2. 在恒压下完全互溶的双液体系T~X 有下列三种情况：（1）所有组成溶液沸点介于二纯组分沸点之间，如苯与甲苯(图1-A)。
（2）有最高恒沸点，如卤化氢和水(图1-B)。
（3）有最低恒沸点，如苯和乙醇(图1-C)。
图1 二元液系相图在图1-C 中，绘制沸点~组成图的原理说明如下：当总组成为X 的溶液加热时，体系的温度沿着虚线上升，当温度达到T 时(即和液相线相交时)溶液开始沸腾，此时平衡的气相组成为y，液相组成为X.温度升至Ti，气相组成为yi，液相组成为xi，在此相区f＝C - P + 2，式中：f 为自由度；P 为相数；C 为组分数。
3.在本实验中C＝2，在二相区(气、液二相)，P ＝2，所以f＝2，由于压力指定(实验在恒压下进行)所以在二相区内f＝l，因此，若指定温度则气液相浓度就不可改变，此时气、液两相的相对量亦不可变(服从杠杆原理);反之，若指定了气液相的相对量从而气液相组成一定则沸点也确定了。
4.本实验采用气液沸点仪（见图2）在一定压力下（常在大气压力下），测定不同总组成（即加入平衡沸点仪溶液的组成）的环己烷和乙醇构成的溶液达到气液平衡时的温度及气、液组成。
再根据测得数据作出该系统在此压力下的沸点-组成图。
相图与压力有关，作图时必须注明平衡压力值。
1-温度计；2-电热丝；3-冷凝管；4-液相取样冷凝口；5气相取样冷凝口；6-空气排出口；7-变压器接头两种纯液体构成理想混合物时，其中各组分的气相平衡分压在所有浓度范围内都符合拉乌尔定律：p1=p1*x1p2=p2*x2（1）式中：p1、p2为两组分气液平衡时气相分压；x1、x2为平衡时两组分的液相物质的摩尔分数；p1*、p2*为两组分纯液体在平衡温度下的饱和蒸汽压。
物理化学实验指导书-上册-二元液系相图-液体饱和蒸汽压-20131126
液体粘度和密度的测定一、实验目的测量乙醇的粘度和密度二、实验原理及方法1粘度的测定液体粘度的大小，一般用粘度系数η来表示，当用毛细管法测量液体的粘度时，则可通过泊肃叶公式计算粘度系数（简称粘度）。
η=π P t r4 / 8 V LV—在时间t内流过毛细管的液体体积P—毛细管两端的压力差r—管半径L—管长在CGS制中，粘度的单位为泊（P），1P=1drn.s.cm-1,在国际单位制中,粘度为(Pa S),1P=0.1 PaS,如果按照上式测定液体绝对粘度是一件困难的工作,但测定液体对某种液体(已知粘度)的相对粘度则是简单易行的.因此在已知某种液体的绝对粘度时,即可计算出被测液体的绝对粘度.设两种液体在本身重力下,分别流经同一毛细管,且流出体积相等,则η1=π P1 t 1r4 / 8 V L ；η2=π P2 t 2r4 / 8 V L 式中 P=hgρh—推动液体流动的液位差ρ—液体密度g—重力加速度如果每次取用式样的体积一定,则可保持h在试验中的情况相同,因此η1/η2=ρ1t1/ρ2t2已知标准液体的粘度和它们的密度,则被测液体的粘度可按上式算得.2.密度的测定单位体积内所含物质的质量,称为物质的密度。
利用比重瓶法可以精确测定液体的密度，计算公式为：ρ={ρ水t .(g3—g1)}/(g2—g1)其中ρ—待测液体的密度ρ水t—指定温度时水的密度g1—比重瓶的重量g2—比重瓶的重量与装入水的重量之和g3—比重瓶的重量与装入乙醇的重量之和三、实验仪器及试剂乌式粘度计比重瓶分析天平秒表移液管洗耳球乙醇蒸馏水四、实验步骤⒈粘度的测定:（1）在实验前将粘度计和比重瓶分别清洗干净并烘干.（2）往粘度计里倒入乙醇（不超过容积的1/3）,将粘度计垂直装好,待内外温度一致后,用橡皮管连接粘度计,用洗耳球吸起液体,使其超过上刻度,然后放开洗耳球,用秒表记录液面从上刻度降到下刻度所经历的时间.重复测定5次,用最接近的四次数据平均值.（3）再把粘度计里的乙醇到出,用水淌洗粘度计三次,再用同样方法测量水的流经时间.（4）与此同时即可进行密度的测定。
双元系液液相平衡实验报告
化工专业实验报告第一部分：实验预习实验名称双元系液液相平衡实验一、实验预习1.实验目的1.1学习双元系液液相平衡测定方法的实验原理；1.2绘制异丁醇-水体系相图，学会分配系数的计算方法；1.3掌握基团贡献法计算液液相平衡的方法。
2.实验原理异丁醇与水部分互溶，恒压下二元液夜相平衡体系自由度f=1，因此确定了T，组成随之确定。
恒温条件下，通过测定两相折光指数，在预先测绘的浓度-折光指数关系图上便可查得平衡组成，从而得到液液平衡数据。
在25.5℃时，折光指数n D与异丁醇的摩尔分数x1呈线性关系：水相β：n D=0.41903x1+1.33246醇相α：n D=0.01524x1+1.380643.流程装置1）化学试剂异丁醇（分析纯），去离子水，部分物性如下：表1 异丁醇、去离子水的部分物性品名沸点/℃折光指数密度异丁醇107.8 1.3960 0.797水100.0 1.3325 0.9972）测量仪器恒温水浴，电磁加热搅拌器，阿贝折光仪，液液平衡釜，取样器和吸管。
3）装置图图1 液液相平衡关系测定装置4.实验步骤1）合上电闸，打开恒温槽，将温度恒定在30℃；2）开电磁搅拌开关（不要打开加热开关）并调节至适当的搅拌速度；3）观察平衡釜中的温度计，5min内温差不超过0.1℃，即停止搅拌；4）静置5min，继续观察有无温度变化；5）仔细观察液液分界面，用清洁的吸管吸取上层清液，洗涤3次，再吸取上层样品，供折光分析用（注意，吸取样品时必须十分细心，防止上下液层有所混杂）；6）将下层取样器沿着铁架降至液液平衡釜底部，抽出玻璃棒，使下层清液流入下层取样管中，再用清洁的吸管插入下层取样管中，按吸取上层样品的方法取样（注意：吸管需干燥，清洁）；7）用阿贝折光仪分析样品，折光仪恒温25.5±0.1℃，取样两次取平均（注意：不要连续两次取同一相，以对原有平衡造成更大破坏，应按照上相、下相再上相、下相的顺序）；8）将釜内温度提高至40及50℃，重复上述工作；9）实验完毕，关电源，将试液倒回回收瓶，做好清洁工作。
完全互溶双液系的平衡相图实验
实验 二元液系的沸点—组成相图实验目的：1.作出并了解二元液系混合物的沸点组成图，2.掌握阿贝折射仪的使用方法仪器和药品蒸馏瓶；调压控温电热套；滴管；1/10温度计；阿贝折射仪及恒温槽（公用）乙醇-环己烷标准溶液；乙醇（A.R.）；环己烷（A.R.）；不同组成的乙醇-环己烷混合液实验原理:任意两种液体混合组成的体系称为双液系。
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。
下图是一种最简单的完全互溶双液系的T —X 图。
图中纵轴是温度(沸点)T ，横轴是液体B 的摩尔分数X B 。
不同组成的溶液，在同样的外界压力下，具有不同的沸点。
混合物在沸腾时，达到气液平衡，且产生t B t A 0 x B 1.0A BB t A 0 x 1 x B x h 1.0A B t / k t B t A 0 x L x M x G 1.0的气相组成和液相组成不同。
若以沸点对组成作图，应得两条曲线。
下面一条是沸点对液相组成的曲线，称为液相线；上面一条是沸点温度对平衡气相组成的曲线，称为气相线。
对应某一沸点温度作水平线，与二曲线的两个交点，就是气液两相平衡的气相点和液相点，其相应的组成可从横轴上获得。
因此恒压下将不同组成的溶液蒸馏，测定气相馏出液和液相蒸馏液的组成就能绘出T—X图。
有二种类型：1)溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间；2)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。
恒沸点混合物蒸馏时，所得的气相与液相组成相同，靠蒸馏无法改变其组成。
本实验是用回流冷凝法测定环已烷—乙醇体系的沸点—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。
二元相图
实验二异丙醇——环己烷体系的气——液平衡相图一、目的1. 在常压下测定一完全互溶双液系在不同组成时的沸点和气液两相平衡时的组成并作出沸点——组成相图。
2. 了解沸点的测定方法。
3. 用阿贝折光仪测量液相和气相的组成，了解液体折光率的测定原理和方法。
二、原理两种在常温时为液体的物质混合起来而成的二组分体系称为双液系，两液体若能按任意比例互相溶解，称完全互溶双液系；若只能在一定比例范围内互溶，则称为部分互溶双液系。
例如异丙醇、环己烷双液系；丙酮、氯仿双液系；乙醇、水双液系都是完全互溶双液系，苯、水双液系是部分互溶双液系。
液体的沸点是指液体的蒸气压和外压相等时的温度。
在一定的外压下，纯液体的沸点有确定的值。
但对双液系，沸点不仅是与外压有关，而且还和双液系的组成有关，即和双液系中两种液体的相对含量有关。
由两种挥发性液体所构成的溶液与气相呈平衡时，气相组成与液相组成经常不同，亦即在恒压下将该溶液蒸馏，馏出液和母液组成不同。
对理想溶液，每一组分在气相中所占的分压P B等于该纯组分的饱和蒸发压P B与液相中该组分之摩尔分数的乘积，此即拉乌尔定律的数学表达式：P B=P B X B。
对大多数实际溶液由于两种液体分子的相互影响，与拉乌尔定律发生很大的偏差，原因是在两种组分之间存在着化学反应的趋势或者发生缔合，致使溶液的挥发性变小，另外有些物质组成溶液后使缔合度变小，溶液的挥发度增大，在这些实际溶液沸点组成曲线上便出现了最高或最低点，其液相曲线与气相曲线相交于一点，即两相组分相同，再继续蒸馏，只是使气相的总量增加而溶液的组成及沸点均不改变，这溶液称为恒沸混合物。
本实验研究由异丙醇——环己烷按不同比例组成的溶液，在蒸馏过程中，当达到一定沸点时，分别取出馏出液和母液试样，用物理方法，测其折光率分析其组成，尔后t-x相图。
折光率是一个物质的特征数值，溶液的折光率与组成有关，因此在一定温度下测定一系列已知浓度溶液的折光率，作出该溶液折光率——组成工作曲线，就可按内插法得到这种未知溶液的组成。
二元液系气液平衡相图
实验二二元液系气液平衡相图一、实验目的1、了解环己烷—乙醇系的沸点—组成图2、由图上得出其最低恒沸温度及最低恒沸组成（含乙醇% ）3、学会使用数字阿贝折射仪4、学会使用WTS —05 数字交流调压器二、原理一个完全互溶双液体系的沸点—组成图，表明在气液二相平衡时沸点和二相成分间的关系，它对了解这一体系对行为及分馏过程都有很大的实用价值。
在恒压下完全互溶双液系的沸点与组分关系有下列三种情况：1、溶液沸点介于二纯组分之间； 2 、溶液有最高恒沸点；3、溶液有最低恒沸点。
图1表示有最低恒沸点，本次实验图形也像如此的样子， A ' LB '代表液相线的交点表示在该温度时互成平衡的二相的成份。
绘制沸点—成份图的简单原理如下：当总成份为X 的溶液开始蒸馏时，体系的温度沿虚线上升，开始沸腾时成份为Y的气相生成。
若气相量很少，x、y二点即代表互成平衡时液气二相成份。
继续蒸馏，气相量逐渐增多，沸点沿虚线继续上升，气液二相成份分别在气相和液相线上沿箭头指示方向变化。
当二相成份达到某一对数值x '和y'，维持二相的量不变，则体系气液二相又在此成份达到平衡，而二相的物质数量按杠杆原理分配。
本实验利用回流的方法保持气液二相相对量一定，则体系温度恒定。
待二相平衡后，取出二相的样品，用阿贝折光仪测定其折射率。
得出该温度下气液二相平衡成份的坐标点，改变体系的总成份，再用上法找出一对坐标点，这样测得若干坐标点后，分别按气相点和液相点连成气相线和液相线，即得T —X 平衡图。
三、步骤1 、安装接通仪器，打开冷凝水；2、加入环己烷20ml ，蒸馏至沸腾，待小兜有液体后回流三次，温度平衡2—3 分钟基本不变，记下温度，关闭调压器；3、 A 组加入乙醇0.5ml ，用上法测定温度，然后关闭调压器，取出气相，液相的样品，测其折射率，以后分别加入 1.0,2.0,4.0,8.0,12.0ml 乙醇；4、B组加入20ml无水乙醇，蒸馏至沸腾，待小兜有液体后回流三次，温度平衡分钟基本不变，记下温度，关闭调压器；5、加环己烷0.2ml用上法测定温度，然后关闭调压器，取出气相，液相样品，测其折射率，以后分别加入0.2,0.3,0.5,1.0,2.0ml环己烷；6、将所得的折射率在相应的工作曲线上找到组成；7、关闭电源，冷凝水，整理好仪器，倒掉废液；&签字，还工作曲线表。
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二元液系相图
一、实验目的
二、1、用沸点仪测定在常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图。
三、2、了解沸点的测定方法。
四、3、掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。
五、二、实验原理
六、1、液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压和外压相等时的温度。
在一定外压下，纯液体的沸点有确定的值。
但对于完全互溶的双液系，沸点不仅与外压有关，而且还与双液系的组成有关。
七、
八、2、用阿贝折射仪测定气液组成的折光率，来获得气液组成。
三、实验装置
四、仪器及试剂
仪器：EF-03沸点测量仪、阿贝折射仪、沸点仪、取样管
试剂：无水乙醇、环己烷
五、实验步骤
1、安装好干燥的沸点仪。
2、加入纯乙醇30ml左右，盖好瓶塞，使电热丝浸入液体中，温度传感器与液面接触。
3、开冷凝水,将稳流电源调至（1.8-2.0A），接通电热丝，加热至沸腾，待数字温度计上读数恒定后，读下该温度值。
4、关闭电源，停止加热，将干燥的取样管自冷凝管上端插入冷凝液收集小槽中,取气相冷凝液样,迅速用阿贝折射仪测其折光率。
5、用干燥的小滴管取液相液样，用阿贝折射仪测其折光率。
6、分别在沸点仪中加入混合液，1、2、3、4、5、6重复上述操作。
7、根据环己烷-乙醇标准溶液的折射率，将上述数据转换成环己烷的摩尔分数，绘制相图。
8、实验完毕后,关闭冷凝水，关闭电源，整理实验台。
六、阿贝折光仪的使用
1、用擦镜纸将镜面擦干，取样管垂直向下将样品滴加在镜面上，注意不要有气泡，然后将上棱镜合上，关上旋钮。
2、打开遮光板，合上反射镜。
3、轻轻旋转目镜，使视野最清晰。
4、旋转刻度调节手轮（下手轮），使目镜中出现明暗面（中间有色散面），图a。
5、旋转色散调节手轮（上手轮），使目镜中色散面消失，出现半明半暗面，图b,c。
6、再旋转刻度调节手轮（下手轮），使分界线处在十字相交点，图d。
7. 在下标尺上读取样品的折光率。
阿贝折光仪的校正
（1）仪器校正。
在开始测定前，用纯水校正阿贝折光仪。
将超级恒温槽的温度调至25℃，将阿贝折光仪的数据调至1.3325，然后观察明暗分界线是否在十字线中间，若有偏差，则用螺丝刀微量旋转小孔内的螺钉，使分界线位移至十字线中间。
（2）如未进行仪器校正，
则必须进行数据校正。
七、注意事项
1、在测定纯液体样品时，沸点仪必须是干燥的。
2、在整个实验中，取样管必须是干燥的。
3、本实验使用超级恒温槽，其温度必须调至25℃，（本实验环己烷-乙醇标准溶液的折射率是在25℃时测定的）
4、取样至阿贝折射仪测定时，取样管应该垂直向下。
5、取样时，应该先关闭电源，停止加热。
6、在使用阿贝折射仪读取数据时，特别要注意在气相冷凝液样与液相液样之间一定要用擦镜纸将镜面擦干。
7、注意线路的连接，加热时，应缓慢将稳流电源调至（1.8-2.0A）
8、如电热丝未接通，则关闭电源，先检查线路，然后检查电热丝的接触情况，进行适当调整。