乙醇-丙醇气液平衡数据相图
二组分完全互溶双液系气-液平衡相图
课程名称：大学化学实验（P）指导老师：成绩：_______________实验名称：二组分完全互溶双液系气-液平衡相图实验类型：物性测试同组学生姓名：【实验目的】1.学习测定气-液平衡数据及绘制二组分系统相图的方法，加深理解相律和相图等概念。
2.掌握正确测量纯液体和液体混合物沸点的方法。
3.熟悉阿贝折光仪的原理及操作，熟练掌握超级恒温超的使用和液体折射率的测定。
4.了解运用物理化学性质确定混合物组成的方法。
【实验原理】两种液态物质若能以任意比例混合，则称为二组分完全互溶液态混合物系统。
当纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时就会沸腾，此时的温度就是沸点。
在一定外压下，纯液体的沸点有确定值，通常说的液体沸点指101.3kPa下的沸点。
对于完全互溶的混合物系统，沸点不仅与外压有关，还与系统的组成有关。
在一定压力下，二组分完全互溶液态混合物系统的沸点与组成的关系可分为三类：（1）液态混合物的沸点介于两纯组分的沸点之间，如苯-甲苯系统；（2）液态混合物有沸点极大值，如丙酮-氯仿系统；（3）液态混合物有沸点极小值，如水-乙醇系统、苯-乙醇系统。
对于第（1）类，在系统处于沸点时，气液两相的组成不相同，可以通过精馏使系统的两个组分完全分离。
第（2）、（3）类是由实际系统与拉乌尔定律产生严重偏差导致。
正偏差很大的系统，如第（3）类，在T-x图上呈现极小值，负偏差很大时，如第（2）类，则会出现极大值。
相图中出现极致的那一点，称为恒沸点，恒沸点温度和组成都是非常重要的平衡数据。
具有恒沸点组成的二组分混合物，在蒸馏时的气相组成和液相组成完全一样，整个蒸馏过程中沸点恒定不变，因此称为恒沸混合物，如要获得两纯组分，则需采取其他方法。
液态混合物组成的分析是相平衡实验的关键。
组分分析常采用折射率法、密度法等物理方法和色谱分析法等。
本实验采用折射率法。
在一定温度下的折射率是物质的一个特征参数，液态混合物的折射率与组成有关，一般呈简单的函数关系。
Origin与实验数据作图
一、实验数据点作图及线性回归
用721型分光光度计测得某试样在不同的入 射光波长λ下的吸收值A如下 ：
λ/nm 430 440 450 460 470 480
A
0.410 0.375 0.325 0.280 0.240 0.205
用Origin作图，并用直线方程A= a + bλ回归
一、实验数据点作图及线性回归
0.003
logP
2.80
2.78
2.76 2.85 2.86 2.87 2.88 2.89 2.90 2.91 2.92 2.93 2.94
1000/T(K)
三、 用Origin处理二元液系气液平衡相图实验数据并作图
选中D列（Y），以D列对A列（X）作图，
对所得散点进行拟合，方法是左键点击“Analysis”选择“Fit linear”，即得拟合的直线， 并在右下端窗口给出了拟合后的线性方程，其斜率B、截距A以及相关性R等信息，
log(col(D)) log(col(D))
y = a + b*x No Weighting
3.39566E-7
log(col(D)) Linear Fit of log(
-0.99998
0.99997
Value
Standard Error
Intercept
7.51888
0.00869
Slope
-1.62011
2.8
2.4
Normalized Heat Flow End
2.0
1.6
1.2
0.840
80
120
160
200
Temperature(℃)
五、多个XRD、DSC图
物化实验——双液系沸点-组成图的绘制
实验五双液系沸点-组成图的绘制、实验目的1. 测定100 kPa下乙醇一乙酸乙酯体系的气液平衡相图。
2. 使用数字阿贝折射仪测定液体、气体的组成。
一、基本原理从完全互溶双液系的t-x 图中可清楚地看到系统在达到沸腾时的温度，以及达到气液平衡时气、液两相的组成。
t-x 图对于了解系统的行为，系统的分馏过程很有实用价值。
理想的双液系在全部组成范围内符合拉乌尔定律，有少数系统能近似符合理想溶液的行为，但大多数系统在p-x 图中有正或负的偏差。
本实验采用的系统是对拉乌尔定律产生正偏差的系统。
在一定压力下完全互溶双液系的沸点与组成的关系有三种情况：1. 溶液沸点介于二纯组分的沸点之间，如正丙醇一乙醇、苯一甲苯。
2. 溶液具有最高恒沸点如氯化氢一水、硝酸一水。
3. 溶液具有最低恒沸点如苯一乙醇、乙醇一水、乙醇一乙酸乙酯。
上述情况的t-x 图如图5-1 所示。
从相律分析，对于双液系，当压力恒定时，在气液相平衡共存区域内，自由度等于1（F = C –P + 1 = 2 –2 + 1 = 1），当温度一定，气液二相的组成也一定。
反之，溶液的组成一定，气液平衡时系统温度恒定。
将某组成的双液系置于沸点仪中，加热至沸腾，在气液两相达平衡，测定其沸点为t1，同时测定达到平衡时的气相组成和液相组成分别为y1 和x1（如图5-1左）。
若换一种x B稍小的物系，加热蒸馏达到新的平衡，沸点t2 对应气相组成和液相组成为y1'、x1'。
待二相平衡以后，取出二相样品，用物理方法或化学的方法分析二相的组成，在t-x 图中画出该温度下二相平衡时各相组成的坐标点（可用·表示气相点，用×表示液相点）。
不断改变系统的组成，再按上法测出一对对坐标点。
分别将气相点和液相点连成气相线和液相线，就得到完全互溶双液系的t-x 相图。
仪器装置如图5-2 所示；整个装置分为加热部分与冷凝部分，加热部分由电热丝和电源组成（220 V 电压变至0 V～15 V ，视需要而定）。
甲醇异丙醇二元气液相平衡数据的测定
甲醇异丙醇二元气液相平衡数据的测定标题：甲醇异丙醇二元气液相平衡数据的测定引言：甲醇和异丙醇是常用的溶剂和化工原料，在许多工业生产中都有广泛的应用。
了解它们的气液相平衡性质对于工业过程的设计和优化至关重要。
本文将介绍甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡数据的测定方法和结果。
一、实验方法为了测定甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡数据，我们采用以下实验方法：1. 准备实验装置：包括恒温恒压的密闭系统、温度控制装置、液相采样装置和气相采样装置。
2. 预先确定实验温度范围，并将实验装置恒温至目标温度。
3. 将一定量的甲醇和异丙醇混合物置于密闭系统的液相采样装置中。
4. 在不同温度下，通过控制实验系统内部的压力，使得液相和气相达到平衡状态。
5. 在平衡状态下，分别采集液相和气相样品，进行后续分析。
二、实验结果通过上述实验方法，我们得到了甲醇异丙醇二元体系在不同温度下的气液相平衡数据。
以下是部分实验结果的总结：1. 实验数据显示，在相同温度下，随着甲醇的摩尔分数增加，液相中异丙醇的摩尔分数减小，气相中异丙醇的摩尔分数增加。
2. 在一定温度范围内，甲醇和异丙醇的气液平衡浓度随温度的升高而增加。
3. 实验结果还表明，在较高温度下，甲醇和异丙醇的气相浓度明显高于液相浓度，而在较低温度下，液相浓度高于气相浓度。
三、实验讨论根据实验结果，我们可以推断甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡性质与温度和组分有关。
随着温度的升高，甲醇和异丙醇的气相浓度增加，液相浓度减小。
这可能是由于温度升高导致分子间作用力减弱，使得分子更容易从液相转移到气相。
另外，甲醇和异丙醇分子之间的相互作用也会对气液相平衡产生影响。
四、实验应用甲醇和异丙醇的气液相平衡数据对于工业过程的设计和优化具有重要意义。
通过了解它们的相互作用和平衡浓度，可以帮助我们选择合适的操作条件，提高产品的纯度和产率。
此外，这些数据还可以用于模拟和优化化工过程，提高工业生产的效率和经济性。
结论：通过实验测定，我们得到了甲醇异丙醇二元体系的气液相平衡数据，并对其进行了分析和讨论。
双液系气液平衡相图-物理化学实验
一、实验目的1、绘制在标准大气压下乙酸乙酯-乙醇双液系的气液平衡相图；2、掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法；3、掌握用折射率确定二元液体组成的方法二、实验仪器FDY沸点测定仪1只；丙酮（分析纯）；玻璃水银温度计（50~100℃，分度值0.1℃）1支；玻璃漏斗（直径5cm）1只；称量瓶（高型）10只；调压变压器（0.5kV·A）1只；长滴管10条；阿贝折射仪（棱镜恒温）1只；带橡皮塞试管（5cm3）20只；烧杯（50 cm3、250 cm3）各一只；乙酸乙酯（分析纯）；重蒸馏水；无水乙醇（分析纯）；冰。
三、实验原理1、完全互溶双液系的沸点-组成(T-x)(1) 理想的双液系：溶液沸点介于两纯物质沸点之间；(2) 具有恒沸点的双液系：①各组分对拉乌尔定律发生负偏差，其溶液有最高沸点；②各组分对拉乌尔定律发生正偏差，其溶液有最低沸点。
双液系的T-x图如下图所示：（a）为理性的双液系；（b）为各组分对拉乌尔定律发生正偏差，溶液有最低沸点；（c）为各组分对拉乌尔定律发生负偏差，溶液有最高沸点。
实验报告内容：一实验目的二实验仪器三实验原理四实验步骤五、实验数据和数据处理六实验结果七.分析讨论八.思考题2、沸点测定仪本实验所用沸点仪是一只带回流冷凝管的长颈圆底烧。
冷凝管底部有一半球形小室,用以收集冷凝下来的气相样品。
电热丝直接加热液体以减少溶液沸腾时的过热现象及防止瓶暴沸。
小玻璃管有利于降低周围环境对温度计读数可能造成的波动。
3.组成分析本实验选用的乙酸乙酯和乙醇两者折射率相差颇大,而折射率测定又只需要少量样品,所以可用折射率-组成工作曲线来测得平衡体系的两相组成。
4、相图的绘制为了绘制二元双液系的T-x图，需在气液相达平衡后，同时测定气相组成、液相组成和溶液沸点。
实验装置图如图所示：四、实验步骤(1) 安装沸点仪并接通冷凝水;(2) 将乙醇加入沸点仪内，加热至缓慢沸腾(3) 记录乙醇的沸点(4) 测定乙醇的折射率(5) 加入不同摩尔分数的乙酸乙酯-乙醇溶液(6) 记录沸点(7) 吸取气相冷凝液、液相冷凝液测定折射率(8) 将溶液倒入回收瓶(9) 绘制曲线五、实验数据和数据处理室温：25℃大气压：100kPa M无水乙醇=46.07g/mol、M乙酸乙酯=88.11g/mol ρ无水乙醇=0.79g·mol-1ρ乙酸乙酯=0.902g·mol-1无水乙醇体积(ml) 乙酸乙酯体积(ml) 乙酸乙酯浓度（mol%）折射率n90 10 0.063 1.36380 20 0.131 1.36470 30 0.206 1.36560 40 0.287 1.36650 50 0.377 1.36740 60 0.476 1.36830 70 0.585 1.36920 80 0.707 1.37010 90 0.845 1.371 根据乙酸乙酯浓度与折射率，作图如下：添加直线拟合线及拟合方程，由拟合方程式可知：x=(y-1.3626)/0.0104室温：25℃大气压：100kPa混合体系沸点气相冷凝液折射率n 液相冷凝液折射率n 气相组成液相组成78 -- --0 076.8 1.3635 1.3626 0.0865 0.000076.2 1.3642 1.3629 0.1538 0.028875.5 1.3648 1.3632 0.2115 0.057774.7 1.3655 1.3635 0.2788 0.086574 1.3663 1.3642 0.3558 0.153873.3 1.3668 1.3651 0.4038 0.240472.6 1.3673 1.3659 0.4519 0.317372 1.368 1.3672 0.5192 0.442372.7 1.3695 1.3701 0.6635 0.721273.4 1.3697 1.3703 0.6827 0.740474.8 1.3703 1.3709 0.7404 0.798175.5 1.3708 1.3712 0.7885 0.826976.2 1.3713 1.3715 0.8365 0.855876.7 1.3716 1.3717 0.8654 0.875077 -- -- 1 1 查询数据可知：无水乙醇沸点：78℃乙酸乙酯沸点：77℃；由图可知在液相组成时，混合体系沸点76.8℃对应的值为0.0000；此数值属于误差，应当剔除。
双液系的气-液平衡相图
双液系的气－液平衡相图一、实验目的:1 掌握相图的基本知识,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校正常压沸点的方法。
3 掌握阿贝折光仪的操作方法和确定二元液体组成的方法。
4 绘制在平衡压力（pΘ）下环己烷－乙醇双液系的气－液平衡相图。
二、实验简要原理三、仪器药品，实验所需的文献数据及其来源1.仪器试剂环己烷（分析纯）；无水乙醇（分析纯）；玻璃漏斗（直径5cm）一只；称量瓶（高型）10只；长滴管10支；带玻璃磨口塞试管（5ml）4支；烧杯（50ml，100ml）各一只；沸点测定仪一台；Abbe折光仪（棱镜恒温）一台；超级恒温器一台一只；调压变压器（0.5kVA）一台玻璃温度计（0～100℃，分度值1℃）一支；水银温度计（50～100℃，分度值0.1℃）一支：实验室预先配置环己烷－乙醇系列溶液，以环己烷摩尔分数计大约为0.05，0.15，0.30，0.45，0.55，0.65，0.80，和0.95；2.文献数据1．标准压力下的恒沸点数据表1 标准压力下环己烷－乙醇体系相图的恒沸点数据沸点／℃乙醇质量分数／℃x环己烷64.940／64.829.20.57064.831.40.54564.930.50.5552．环己烷－乙醇体系的折光率－组成关系表2 25℃时环己烷－乙醇体系的折光率－组成关系x乙醇x环己烷n D251.000.0 1.359350.89920.1008 1.368670.79480.2052 1.377660.70890.2911 1.384120.59410.4059 1.392160.49830.5017 1.398360.40160.5984 1.403420.29870.7013 1.408900.20500.7950 1.413560.10300.8970 1.418550.00 1.00 1.42338四、预习提问（对原理，重要操作步骤，注意事项、数据处理提问？）1．在测定沸点时，溶液过热或出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生什么变化？2．为什么工业上常产生95％酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获的无水酒精？3．试设计其它方法用以测定气、液两相组成，并讨论其优缺点。
精馏实验分析报告
化工原理实验报告一、实验目的1. 熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法；2. 了解板式塔的结构，观察塔板上气-液接触状况；3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定全塔的浓度分布。
二、摘要在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶主板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。
对于双组分混合液的蒸馏，若已知汽液平衡数据，测得塔顶流出液组成D X 、釜残液组成W X ，液料组成F X 及回流比R 和进料状态，就可用图解法在y x 图上，或用其他方法求出理论塔板数T N 。
塔的全塔效率T E 为理论塔板数与实际塔板数N 之比。
精馏塔的单板效率M E 可以根据液相通过测定塔板的浓度变化进行计算。
本实验在板式精馏塔全回流的情况下，通过测定乙醇丙醇体系混合液在精馏塔中的传质的一些参数，计算精馏塔的总板效率和某几块板的单板效率（液相单板效率），分析该塔的传质性能和操作情况。
三、实验原理在板式精馏塔中，混合液的蒸汽逐板上升，回流液逐板下降，气液两相在塔板上接触，实现传质、传热过程而达到分离的目的。
如果在每层塔板上，上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态，则该塔板称之为理论塔板。
然而在实际操做过程中由于接触时间有限，气液两相不可能达到平衡，即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。
因此，完成一定的分离任务，精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。
回流是精馏操作得以实现的基础。
塔顶的回流量与采出量之比，称为回流比。
回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况：最小回流比和全回流。
本实验处于全回流情况下，既无任何产品采出，又无原料加入，此时所需理论板最少，又易于达到稳定，可以很好的分析精馏塔的性能。
影响塔板效率的因素很多，大致可归结为：流体的物理性质（如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等）、塔板结构以及塔的操作条件等。
双液系的气相平衡图
双液系的气液相平衡图1 引言在一定压力下，两组分系统气液达到平衡时，表示液态混合物的沸点与平衡时气液中两组分关系的相图，称为沸点-组成（T-x）相图。
本实验的目的是测定常压下环己烷-乙醇双液系的沸点-组成图，由于该双液系对拉乌尔定律有较大的正偏差，故相图大致如图1所示，可见，欲测定此图，需在气液平衡后同时测定溶液的沸点、气相和液相组成。
前者可由沸点仪实现，而后者可用折射仪及由不同浓度溶液得到的工作曲线测得。
图1 环己烷-乙醇双液系的沸点-组成相图2 实验操作2.1实验药品、仪器及测试装置示意图2.1.1 实验仪器自制沸点仪，阿贝折射仪，调压器，温度传感器，锥形瓶，分析天平（AR2140），5ml 及10ml吸量管，洗耳球2.1.2 实验药品环己烷，无水乙醇2.1.3 实验装置示意图图21.冷却水入口2.气相冷凝液储存小泡3.温度计4.喷嘴5.电热丝6.调压器2.2 实验条件温度：室温（具体数值未知）气压：未知湿度：未知2.3实验操作步骤及方法要点a.按下表配比配制不同浓度的环己烷-乙醇溶液，并在空瓶时m0、加入环己烷后m1、加入无水乙醇后m2（本实验先加入环己烷后加入无水乙醇）分别进行称量并记录。
注意：所用锥形瓶要事先干燥；由于浓度是根据称量的数值由两组分的质量进行计算，所以每次加入液体的体积不必太精确。
表1 环己烷-无水乙醇混合溶液配比b.根据所测得的质量，用公式ω=(m1-m0)/(m2-m0) 公式1计算环己烷的质量分数，其中ω指环己烷的质量分数。
c.用阿贝折射仪测定以上配好的不同浓度环己烷-乙醇溶液的折射率以及纯环己烷和无水乙醇的折射率，记录数据。
注意：每次测量折射率后，要将折射仪的棱镜打开，用洗耳球吹干，以备下次使用。
d.根据上一步测得的折射率，用线性拟合的方法做工作曲线，检查数据是否可靠，若不可靠应重复测量。
e.由于不同浓度的各样品已经事先装入沸点仪，所以直接选定一个浓度的样品，接通电源，加热样品。