三组分体系相图绘制
精品
实验八三组分体系等温相图的绘制
一、目的要求
1. 熟悉相律,掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。
2. 掌握用溶解度法绘制相图的基本原理。
二、实验原理
对于三组分体系,当处于恒温恒压条件时,根据相律,其自由度f*为:f*=3-Φ式中,Φ为体系的相数。
体系最大条件自由度f*max=3-1=2,因此,浓度变量最多只有两个,可用平面图表示体系状态和组成间的关系,通常是用等边三角形坐标表示,称之为三元相图。
如图2-8-1所示。
等边三角形的三个顶点分别表示纯物A、B、C,三条边AB、BC、CA分别表示A和B、B和C、C和A所组成的二组分体系的组成,三角形内任何一点都表示三组分体系的组成。
图2-8-1中,P点的组成表示如下:
经P点作平行于三角形三边的直线,并交三边于a、b、c三点。
若将三边均分成100等份,则P点的A、B、C组成分别为:A%=Pa=Cb,B%=Pb=Ac,C%=Pc=Ba。
精品
苯-醋酸-水是属于具有一对共轭溶液的三液体体系,即三组分中二对液体A和B,A和C完全互溶,而另一对液体B和C只能有限度的混溶,其相图如图2-8-2所示。
图2-8-1 等边三角形法表示三元相图图2-8-2 共轭溶液的三元相图图2-8-2中,E、K2、K1、P、L1、L2、F点构成溶解度曲线,K1L1和K2L2是连结线。
溶解度曲线内是两相区,即一层是苯在水中的饱和溶液,另一层是水在苯中的饱和溶液。
曲线外是单相区。
因此,利用体系在相变化时出现的清浊现象,可以判断体系中各组分间互溶度的大小。
一般来说,溶液由清变浑时,肉眼较易分辨。
所以本实验是用向均相的苯-醋酸体系中滴加水使之变成二相混合物的方法,确定二相间的相互溶解度。
三、仪器试剂
具塞锥形瓶(100mL,2只、25mL,4只);酸式滴定管(20mL,1支);碱式滴定管(50mL,1支);移液管(1mL,1支、2mL,1支);刻度移液管(10mL,1支、20mL,1支);锥形瓶(150mL,2只)。
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冰醋酸(A.R.);苯(A.R.);NaOH (0.2000mo1·dm-3);酚酞指示剂。
四、实验步骤
1. 测定互溶度曲线
在洁净的酸式滴定管内装水。
用移液管移取10.00mL苯及4.00mL醋酸,置于干燥的100mL具塞锥形瓶中,然后在不停地摇动下慢慢地滴加水,至溶液由清变浑时,即为终点,记下水的体积。
向此瓶中再加入5.00mL醋酸,使体系成为均相,继续用水滴定至终点。
然后依次用同样方法加入8.00mL、8.00mL 醋酸,分别再用水滴至终点,记录每次各组分的用量。
最后一次加入10.00mL苯和20.00mL水,加塞摇动,并每间隔5min摇动一次,30min 后用此溶液测连结线。
另取一只干燥的100mL具塞锥形瓶,用移液管移入1.00mL苯及2.00mL醋酸,用水滴至终点。
之后依次加入1.00mL、1.00mL、1.00mL、1.00mL、2.00mL、10.00mL醋酸,分别用水滴定至终点,并记录每次各组分的用量。
最后加入15.00mL苯和20.00mL 水,加塞摇动,每隔5min摇一次,30min后用于测定另一条连结线。
五、数据处理
温度:24摄氏度;气压:101.3千帕。
1.从附录中查得实验温度时苯、醋酸和水的密度。
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2. 溶解度曲线的绘制
根据实验数据及试剂的密度,算出各组分的质量百分含量。
图2-8-2中E、F两点数据如下:
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水—苯—醋酸三元相图
六、注意事项
1.因所测体系含有水的成分,故玻璃器皿均需干燥。
2.在滴加水的过程中须一滴一滴地加入,且需不停地摇动锥形瓶,由于分散的“油珠”颗粒能散射光线,所以体系出现浑浊,如在2~3min 内仍不消失,即到终点。
当体系醋酸含量少时要特别注意慢滴,含量多时开始可快些,接近终点时仍然要逐滴加入。
3.在实验过程中注意防止或尽可能减少苯和醋酸的挥发,测定连结线时取样要迅速。
4.用水滴定如超过终点,可加入1.00mL醋酸,使体系由浑变清,再用水继续滴定。
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七、思考题
1. 为什么根据体系由清变浑的现象即可测定相界?
答:因为体系浑说明不是均相,当由清变浑时体系正由均相变为非均相,所以可以测定相界。
实验一、三组分液-液体系相图的绘制
3.求出反应的半衰期。
21
实验四、最大气泡压力法测定溶 液表面张力
22
【实验目的】
➢测定不同浓度正丁醇溶液的表面张力,考察吸 附量与浓度的关系。
➢了解表面张力、表面自由能的意义以及与溶液 界面吸附的关系。
➢掌握最大气泡压力法测定表面张力的原理和技 术,由Gibbs公式用图解法求算不同浓度溶液 的界面吸附量。
11
【数据记录与处理】 • 记录室温及大气压。
• 设计数据记录表格,并用lgCA对lgCB作图, 由直线的斜率和截距计算出分配系数K,缔 合度n。
12
【注意事项】 • 实验中所用苯对环境有较大污染,废液应
倒入回收瓶中,统一处理。 【思考题】 • 分配系数的影响因素有哪些?
13
实验三、 旋光法测定蔗糖转化反应 的速率常数
10.00
0.80 10.00
20.00
25.00
6
【注意】
– 使用的三角瓶必须事先干燥。 – 当 Nhomakorabea体由浊变清时,须小心,勿使乙醇过量加入。 – 相变点的判断。
【思考题】
– 当体系总组成在曲线内与曲线外时,相数有何不同? 总组成点通过曲线时发生什么变化?
– 用相律说明当温度、压力恒定时,单相区的自由度是 多少?
三组分体系中浓度独立变量最多只有2个。这样就可用 平面图形来表示体系的状态和组成的关系。
– 通常用等边三角形来表示三组分体系中各组分的组成。 三角形的3个顶点分别代表纯组分A、B和C,三条边AB、 BC、CA分别代表A和B、B和C、C和A所组成的二组分 体系的组成,而三角形内任何一点表示三组分体系的 组成。
三元相图的绘制详解
三元相图的绘制详解在材料科学、化学等领域,三元相图是一种非常重要的工具,它能够直观地展示三种组分在不同条件下的相态变化和平衡关系。
三元相图的绘制并非易事,需要对相关的理论知识有深入的理解,并掌握一定的实验技巧和数据处理方法。
下面,就让我们一起来详细了解三元相图的绘制过程。
要绘制三元相图,首先得明确什么是三元相图。
简单来说,三元相图是表示在恒压和恒温下,由三种组分构成的系统中,各相的状态与成分之间关系的图形。
它通常由等边三角形组成,三角形的三个顶点分别代表三种纯组分。
绘制三元相图的第一步是确定研究的体系和实验条件。
这包括选择要研究的三种物质,设定温度、压力等参数。
在确定了体系和实验条件后,接下来就是进行实验获取数据。
实验方法多种多样,常见的有热分析法、金相法、X 射线衍射法等。
以热分析法为例,我们将不同成分的样品加热或冷却,通过测量样品的温度随时间的变化,来确定相变点。
在实验过程中,需要精确控制温度变化的速率,以确保测量结果的准确性。
同时,要对多个不同成分的样品进行测试,以获得足够的数据来绘制相图。
当我们获得了大量的实验数据后,就可以开始着手绘制相图了。
绘制的过程中,需要将实验得到的相变温度和成分数据标注在等边三角形的坐标上。
在标注数据时,要注意坐标的转换和计算。
因为在三元相图中,成分通常用质量分数或摩尔分数来表示,而不是直接用实验中测量得到的数值。
比如说,如果我们知道了三种组分 A、B、C 的质量分数分别为 wA、wB、wC,那么在等边三角形坐标中,对应的坐标点可以通过以下公式计算:对于 A 组分,横坐标 xA = wA /(wA + wB + wC) ×边长对于 B 组分,纵坐标 yB = wB /(wA + wB + wC) ×边长通过这样的计算,我们就可以将实验数据准确地标注在相图上。
标注完数据点后,接下来就是连接这些点,形成相区的边界线。
这需要根据相律和热力学原理来判断。
三相图的绘制(氯化钾、盐酸、水)
Ⅰ、目的要求1.掌握用三角坐标表示三组分相图的方法;2.能正确利用溶解度方法绘制KCl-HCl-H2O三组分系统的相图;3.了解湿固相法的原理,学会确定溶液中纯固相组成点的方法。
Ⅱ、基本原理为了绘制相图就需要通过实验获得平衡时各相间的组成及二相的连接线,即先使体系达到平衡,然后把各相分离,再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的组成。
但体系达到平衡的时间,可以相差很大。
对于互溶的液体,一般平衡达到的时间很快;对于溶解度较大,但不生成化合物的水盐体系,也容易达到平衡。
对于一些难溶的盐,则需要相当长的时间,如几个昼夜。
由于结晶过程往往要比溶解过程快得多,所以通常把样品置于较高的温度下,使其较多溶解,然后将其移至温度较低的恒温槽中,使之结晶,加速达到平衡。
另外,摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间的扩散速度,加速达到平衡。
由于在不同温度时的溶解度不同,所以系统所处的温度应该保持不变。
湿固相法的基本原理:在等边三角形相图中凡带有饱和溶液的固相组成点,必定处于饱和溶液组成点和纯固相点的连结线上,测定一组饱和溶液和湿固相(饱和溶液所对应的固相)的组成,它们的连结延长线将交于一点,即纯固相组成点。
本实验是测定在一定温度和压力下,KCl-HCl-H2O三组分体系中各组分的质量百分组成,从而绘制出三组分相图(体系中KCl处于饱和状态,溶解的KCl与KCl固体处于平衡状态)。
由KCl、HCl、H2O组成的三组分体系,在HCl的含量不太高时,HCl完全溶于水而成盐酸溶液,与KCl有共同的负离子Cl-。
所以当饱和的KCl水溶液中加入盐酸时,由于同离子效应使KCl的溶解度降低。
本实验即是研究在不同浓度的盐酸溶液中KCl的溶解度,通过此实验熟悉盐水体系相图的构筑方法和一般性质。
为了分析平衡体系各相的成分,可以采取各相分离方法。
如对于液体可以用分液漏斗来分离。
但是对于固相,分离起来比较困难。
因为固体上总会带有一些母液,很难分离干净,而且有些固相极易风化潮解,不能离开母液而稳定存在。
三组分相图的绘制
实验三组分相图的绘制一实验目的绘制苯一醋酸一水体系的互溶度相图。
为了绘制相图就需通过实验获得平衡时,各相间的组成及二相的连结线。
即先使体系达到平衡,然后把各相分离,再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的成分。
但体系达到平衡的时间,可以相差很大。
对于互溶的液体,一般平衡达到的时间很快;对于溶解度较大,但不生成化合物的水盐体系,也容易达到平衡;对于一些难溶的盐,则需要相当长的时间,如几个昼夜。
由于结晶过程往往要比溶解过程快得多,所以通常把样品置于较高的温度下,使其较多溶解,然后把它移放在温度较低的恒温槽中,令其结晶,加速达到平衡。
另外摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间扩散速度,加速达到平衡。
由于在不同温度时的溶解度不同,所以体系所处的温度应该保持不变。
二实验原理水和苯的互溶度极小,而醋酸却与水和苯互溶,在水和苯组成的二相混合物中加入醋酸,能增大水和苯之间的互溶度,醋酸增多,互溶度增大。
当加入醋酸到达某一定数量时,水和苯能完全互溶。
这时原来二相组成的混合体系由浑变清。
在温度恒定的条件下,使二相体系变成均相所需要的醋酸量,决定于原来混合物中水和苯的比例。
同样,把水加到苯和醋酸组成的均相混合物中时,当水达到一定的数量,原来均相体系要分成水相和苯相的二相混合物,体系由清变浑。
使体系变成二相所加水的量,由苯和醋酸混合物的起始成分决定。
因此利用体系在相变化时的浑浊和清亮现象的出现,可以判断体系中各组分间互溶度的大小。
一般由清变到浑,肉眼较易分辨。
所以本实验采用由均相样品加人第三物质而变成二相的方法,测定二相间的相互溶解度。
当二相共存并且达到平衡时,将二相分离,测得二相的成分,然后用直线连接这二点,即得连结线。
一般用等边三角形的方法表示三元相图(图1)。
等边三角形的三个顶点各代表纯组分;三角形三条边AB、BC、CA分别代表A和B、B和C、C和A所组成的二组分的组成;而三角形内任何一点表示三组分的组成。
例如图1-1中的P点,其组成可表示如下:经P点作平行于三角形三边的直线,并交三边于a、b、c三点。
超详细三组分体系相图的制备实验
中国石油大学化学原理Ⅱ实验报告实验一三组分体系相图的制备一.实验目的制备等温、等压下苯-水-乙醇三组分体系相图。
二.实验原理三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。
等边三角形三个顶点分别代表纯组分 A、B 和C,则AB 线上各点相当于A 和B 组分的混合体系,BC 线上各点相当于B和C的组分的混合体系。
AC 线上各点相当于A和C的组分的混合体系。
在苯-水-乙醇三组分体系中,苯与水是部分互溶的,而乙醇和苯、乙醇和水都是完全互溶的。
设由一定量的苯和水组成一个体系,其组成为K,此体系分为两相:一相为水相,另一项为苯相。
当在体系中加入乙醇时,体系的总组成沿AK 线移至N 点。
此时乙醇溶于水相及苯相,同时乙醇促使苯与水互溶,故此体系由两个分别含有三个组分的液相组成,但这两个液相的组成不同。
若分别用b1、c1 表示这两个平衡的液相的组成,此两点的连线成为连系线,这两个溶液称为共轭溶液。
代表液-液平衡体系中所有共轭液相组成点的连线称为溶解度曲线(如图1-1)。
曲线以下区域为两相共存区,其余部分为均相区。
此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液-液平衡相图。
图1-1 三组分体系液-液平衡相按照相律,三组分相图要画在平面上,必须规定两个独立变量。
本实验中,它们分别是温度(为室温)和压力(为大气压)。
三.实验仪器与药品1.仪器25mL 酸式滴定管2支,5mL 移液管1支,50mL 带盖锥形瓶8个。
2.药品苯(分析纯),无水乙醇(分析纯),蒸馏水。
四.实验步骤1.取8 个干燥的50mL 带盖锥形瓶,按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管配制6种不同浓度的苯-乙醇溶液,及两种不同浓度的水-乙醇溶液。
2.用滴定管向已配好的水-乙醇溶液中滴苯,至清液变浊,记录此时每种清液中水的体积。
滴定时必须充分摇荡,同时注意动作迅速,尽量避免由于苯、乙醇的挥发而引入的误差。
3.读取室温。
4.记录表格。
表1-1 溶解度曲线有关数据溶液编号体积(mL)质量(g)质量百分数(%)苯水乙醇苯水乙醇合计苯.水乙醇1 23 4 5 6 7 81.001.502.503.003.504.003.502.505.004.003.502.501.504.00五.数据处理将各溶液滴定终点时各组分的体积,根据它们在实验温度下的密度(查附录二和附录三)换算为质量,求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。
[新版]三相图的绘制(氯化钾、盐酸、水)
基础化学实验实验 三相图的绘制——O H HCl KCl 2--体系Ⅰ、目的要求1.掌握用三角坐标表示三组分相图的方法;2.能正确利用溶解度方法绘制KCl-HCl-H2O三组分系统的相图;3.了解湿固相法的原理,学会确定溶液中纯固相组成点的方法。
Ⅱ、基本原理为了绘制相图就需要通过实验获得平衡时各相间的组成及二相的连接线,即先使体系达到平衡,然后把各相分离,再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的组成。
但体系达到平衡的时间,可以相差很大。
对于互溶的液体,一般平衡达到的时间很快;对于溶解度较大,但不生成化合物的水盐体系,也容易达到平衡。
对于一些难溶的盐,则需要相当长的时间,如几个昼夜。
由于结晶过程往往要比溶解过程快得多,所以通常把样品置于较高的温度下,使其较多溶解,然后将其移至温度较低的恒温槽中,使之结晶,加速达到平衡。
另外,摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间的扩散速度,加速达到平衡。
由于在不同温度时的溶解度不同,所以系统所处的温度应该保持不变。
湿固相法的基本原理:在等边三角形相图中凡带有饱和溶液的固相组成点,必定处于饱和溶液组成点和纯固相点的连结线上,测定一组饱和溶液和湿固相(饱和溶液所对应的固相)的组成,它们的连结延长线将交于一点,即纯固相组成点。
本实验是测定在一定温度和压力下,KCl-HCl-H2O三组分体系中各组分的质量百分组成,从而绘制出三组分相图(体系中KCl处于饱和状态,溶解的KCl与KCl固体处于平衡状态)。
由KCl、HCl、H2O组成的三组分体系,在HCl的含量不太高时,HCl完全溶于水而成盐酸溶液,与KCl有共同的负离子Cl-。
所以当饱和的KCl水溶液中加入盐酸时,由于同离子效应使KCl的溶解度降低。
本实验即是研究在不同浓度的盐酸溶液中KCl的溶解度,通过此实验熟悉盐水体系相图的构筑方法和一般性质。
为了分析平衡体系各相的成分,可以采取各相分离方法。
如对于液体可以用分液漏斗来分离。
三元体系相图的绘制
实验五三元体系(H2O-HAC-CHCl3)相图的绘制一.实验目的:1.熟悉相律和利用等边三角形坐标表示三组分相图的方法。
2.用溶解度法绘制具有一对共轭溶液的三组分相图,并绘制连接线。
二、基本原理:根据相律,f=c-φ+2=3+2-φ=5-φ,若指定温度和压力,则f**=3-φ,f**最多为2,可用平面图来表示。
图1 (a)图1(b)图2(1)物系点组成的确定:在定温定压下,三组分体系的状态和组成之间的关系通常可用等边三角形坐标来表示,如图1(a),等边三角形三顶点A、B和C分别表示三个纯物质,AB,BC及CA三边分别表示A和B,B和C以及C和A所组成的二组分组成。
三角形内任一点,则表示三组分的组成。
如O点的组成:A%=Cc’,B%=Aa’,C%=Bb’。
即各物种的组成为过物系点O做各顶点对边的平行线。
又因为各物种总的百分组成为100%,三角形为等边三角形,所以又可以由其中的一条边表示各组分的百分组成,如图1中(b)所示。
当然,给出一定组成的溶液百分比,按照上述表示方法,也应该能找出对应的物系点。
(2)溶解度曲线的绘制对于具有一对共轭溶液的三液系相图,如图2,该三液系相图中A和B,A和C为完全互溶而B和C为部分互溶,曲线abc为溶解度曲线。
曲线上方为单相区,曲线下方为二相区,物系点落在二相区内,即分为二相,如X 点则分成组成为E和F的二相,而EF线称为连接线。
对于溶解度曲线的绘制,本实验是先以完全互溶的两个组分(如A和C),以一定的比例混合所组成的均相溶液,如图2上的N点,滴加入组分B,根据平衡相图的直线规则,物系点则沿着NB移动,直至溶液变混,即为L点。
再加入A,物系点由LA上升至N’点而变清。
再加入B,此时物系点又沿着N’B由N’移动至L’而再次变混,再滴加A使变清……,如此反复,最后连接L,L’,L’’……即可画出溶解度曲线。
(3)连接线的绘制由于连接线是表示在两相区内呈平衡两相的组成(或A在两相中的分配),所以可以在两相区内配制溶液,待平衡后分析每相中的任何一种组成的含量,连接在溶解度曲线上该两含量的组成点而得出。
三组分体系相图绘制
实验八三组分体系等温相图的绘制【目的要求】1. 熟悉相律,掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。
2. 掌握用溶解度法绘制相图的基本原理。
【实验原理】对于三组分体系,当处于恒温恒压条件时,根据相律,其自由度f*为:f*=3-Φ式中,Φ为体系的相数。
体系最大条件自由度f*max=3-1=2,因此,浓度变量最多只有两个,可用平面图表示体系状态和组成间的关系,通常是用等边三角形坐标表示,称之为三元相图。
如图2-8-1所示。
等边三角形的三个顶点分别表示纯物A、B、C,三条边AB、BC、CA分别表示A和B、B和C、C和A所组成的二组分体系的组成,三角形内任何一点都表示三组分体系的组成。
图2-8-1中,P点的组成表示如下:经P点作平行于三角形三边的直线,并交三边于a、b、c三点。
若将三边均分成100等份,则P点的A、B、C组成分别为:A%=Pa=Cb,B%=Pb=Ac,C%=Pc=Ba。
苯-醋酸-水是属于具有一对共轭溶液的三液体体系,即三组分中二对液体A和B,A和C 完全互溶,而另一对液体B和C只能有限度的混溶,其相图如图2-8-2所示。
图2-8-1 等边三角形法表示三元相图图2-8-2 共轭溶液的三元相图图2-8-2中,E、K2、K1、P、L1、L2、F点构成溶解度曲线,K1L1和K2L2是连结线。
溶解度曲线内是两相区,即一层是苯在水中的饱和溶液,另一层是水在苯中的饱和溶液。
曲线外是单相区。
因此,利用体系在相变化时出现的清浊现象,可以判断体系中各组分间互溶度的大小。
一般来说,溶液由清变浑时,肉眼较易分辨。
所以本实验是用向均相的苯-醋酸体系中滴加水使之变成二相混合物的方法,确定二相间的相互溶解度。
【仪器试剂】具塞锥形瓶(100mL,2只、25mL,4只);酸式滴定管(20mL,1支);碱式滴定管(50mL,1支);移液管(1mL,1支、2mL,1支);刻度移液管(10mL,1支、20mL,1支);锥形瓶(150mL,2第二篇基础实验2只)。
三元相图的绘制详解
三元相图的绘制本实验是综合性实验。
其综合性体现在以下几个方面:1.实验内容以及相关知识的综合本实验涉及到多个基本概念,例如相律、相图、溶解度曲线、连接线、等边三角形坐标等,尤其是在一般的实验中(比如分析化学实验、无机化学实验等)作图都是用的直角坐标体系,几乎没有用过三角坐标体系,因此该实验中的等边三角形作图法就具有独特的作用。
这类相图的绘制不仅在相平衡的理论课中有重要意义,而且对化学实验室和化工厂中经常用到的萃取分离中具有重要的指导作用。
2.运用实验方法和操作的综合本实验中涉及到多种基本实验操作和实验仪器(如电子天平、滴定管等)的使用。
本实验中滴定终点的判断,不同于分析化学中的大多数滴定。
本实验的滴定终点,是在本来可以互溶的澄清透明的单相液体体系中逐渐滴加试剂,使其互溶度逐渐减小而变成两相,即“由清变浑”来判断终点。
准确地掌握滴定的终点,有助于学生掌握多种操作,例如取样的准确、滴定的准确、终点的判断准确等。
一.实验目的1.掌握相律,掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。
2.掌握用溶解度法绘制三组分相图的基本原理和实验方法。
二.实验原理三组分体系K=3,根据相律:f=K–φ+2=5–ф式中ф为相数。
恒定温度和压力时:f=3–φ当φ=1,则f=2因此,恒温恒压下可以用平面图形来表示体系的状态与组成之间的关系,称为三元相图。
一般用等边三角形的方法表示三元相图。
在萃取时,具有一对共轭溶液的三组分相图对确定合理的萃取条件极为重要。
在定温定压下,三组分体系的状态和组分之间的关系通常可用等边三角形坐标表示,如图1所示:图1图2等边三角形三顶点分别表示三个纯物质A,B,C。
AB,BC,CA,三边表示A和B,B和C,C和A 所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如点P的组成为:A%=CbB%=AcC%=Ba具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图2所示。
该三液系中,A和B,及A和C完全互溶,而B和C部分互溶。
三元相图的绘制详解
三元相图的绘制本实验是综合性实验。
其综合性体现在以下几个方面:1.实验内容以及相关知识的综合本实验涉及到多个基本概念,例如相律、相图、溶解度曲线、连接线、等边三角形坐标等,尤其是在一般的实验中(比如分析化学实验、无机化学实验等)作图都是用的直角坐标体系,几乎没有用过三角坐标体系,因此该实验中的等边三角形作图法就具有独特的作用。
这类相图的绘制不仅在相平衡的理论课中有重要意义,而且对化学实验室和化工厂中经常用到的萃取分离中具有重要的指导作用。
2.运用实验方法和操作的综合本实验中涉及到多种基本实验操作和实验仪器(如电子天平、滴定管等)的使用。
本实验中滴定终点的判断,不同于分析化学中的大多数滴定。
本实验的滴定终点,是在本来可以互溶的澄清透明的单相液体体系中逐渐滴加试剂,使其互溶度逐渐减小而变成两相,即“由清变浑”来判断终点。
准确地掌握滴定的终点,有助于学生掌握多种操作,例如取样的准确、滴定的准确、终点的判断准确等。
一.实验目的1.掌握相律,掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。
2.掌握用溶解度法绘制三组分相图的基本原理和实验方法。
二.实验原理三组分体系K=3,根据相律:f=K–φ+2=5–ф式中ф为相数。
恒定温度和压力时:f=3–φ当φ=1,则f=2因此,恒温恒压下可以用平面图形来表示体系的状态与组成之间的关系,称为三元相图。
一般用等边三角形的方法表示三元相图。
在萃取时,具有一对共轭溶液的三组分相图对确定合理的萃取条件极为重要。
在定温定压下,三组分体系的状态和组分之间的关系通常可用等边三角形坐标表示,如图1所示:图1图2等边三角形三顶点分别表示三个纯物质A,B,C。
AB,BC,CA,三边表示A和B,B和C,C和A所组成的二组分体系的组成。
三角形内任一点则表示三组分体系的组成。
如点P的组成为:A%=CbB%=AcC%=Ba具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图2所示。
该三液系中,A和B,及A和C完全互溶,而B和C部分互溶。
