二组分完全互溶系统的气—液平衡相图

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持姓名：徐泰川汁巧Z丿、洋实验报告日期:_地点：课程名称： 大学化学实验（P） 指导老师：曹发和 绩： 实验名称：二组分完全互溶系统的气液平衡相图实验类型: 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 学习测定气一液平衡数据及绘制二元系统相图的方法，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，熟练掌握超级恒温槽的使用和液

2、体折射率的测量。4. 了解运用物理化学性质确定混合物组成的方法。二、实验内容和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。在一定的外压下，纯液体的沸点有确定的值，通 常说的液体沸点是指 101.325KPa下的沸点。对于完全互溶的混合物系统，沸点不仅与外界压力有关，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关系可分为三类：（1）液态混合物的沸点介于两纯组分沸点之间（2）液态混合物有沸点极大值（3）液态混合物有沸点极小值。对于（1）类，在系统处于沸点时，气、液两相的

3、组成不相同，可以通过精馏使系统的两个组分完全分离。（2）、（ 3）类是由于实际系统与 RaoUIt定律产生严重偏差导致。相图中出现极值的那一点，称为恒沸点。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。对有恒沸点的混合物进行简单蒸馏，只能获得某一纯组分和恒沸混合物。液态混合物组成的分析是相平衡实验的关键。本实验采用折射率法。 采用制作工作曲线的内插法得到未知液态混合物的组成。折射率是温度的函数，测定时必须严格控制温度。三、主要仪器设备仪器：沸点仪，阿贝折光仪，超级恒温槽，调压变压器。试剂：环己烷（AR,无水乙醇（AR）O

4、四、操作方法和实验步骤1. 工作曲线的制定（实验室已完成）。2. 相图数据的测定。（1）安装沸点仪检查带有温度计的软木塞是否塞紧及温度计的位置。加热用的电热丝要靠近容器底部中心。（2）测定沸点取样口中加入2025ml乙醇，开冷却水，缓缓加热，沸腾液体喷在水银球上，蒸汽在冷凝管中凝聚，温 度计读数稳定，记录温度计度数。（3）取样分析冷却，吸取蒸汽冷凝液及残留液。测定蒸汽冷凝液和残留液的折射率各平行三次。加料口加入1 , 1, 2, 3,5ml环己烷，重复实验，分别测定折射率及沸点至沸点几乎不再下降及冷凝液和残留液折射率近似相等。吹干仪器，加入 30ml环己烷，重复实验。五、实验数据记录和处理室温

5、：25.5 C大气压：101.89KPa阿贝折光仪测量温度为：30.8 C测量温度计露颈读数：48.0 C30 C纯乙醇折光率为 1.357030 C纯环己烷折光率为 1.4202表1 25ml初始无水乙醇，气相、液相数据环己烷（ml）混合物沸 点（C）辅助温度 计（C）校正后沸 点（C）气相折光率液相折光率气相组成液相组成078.2032.878.501.35771.357700175.9033.076.201.36331.35760.0720.007469.5030.569.801.38801.36390.3870.078466.9028.067.201.39371.37290.4770.

6、183665.6028.065.901.39601.38200.5150.301865.1028.065.401.39711.38990.5340.4161064.9028.065.201.39831.39530.5550.5041064.9028.565.201.39791.39930.5480.572464.9028.565.201.39851.39930.5590.572表2 30ml初始环己烷，气相、液相数据乙醇 (ml)混合物沸 点（C）辅助温度 计（C）校正后沸 点（C）气相折光率液相折光率气相组成液相组成080.7035.081.001.42011.4192110.278.803

7、6.579.101.41941.41930.9810.9790.376.6034.076.901.41551.41890.8940.9700.573.0033.973.301.40691.40810.7140.738167.8031.068.101.40071.40530.5970.683464.8031.365.101.39721.39890.5360.565464.7032.065.201.39671.39660.5270.525164.7032.065.201.39641.39620.5220.518表3制图数据沸点（C）左气相组成液相组成沸点（C）右气相组成液相组成78.500081.

8、001176.200.0720.00779.100.9810.97969.800.3870.07876.900.8940.97067.200.4770.18373.300.7140.73865.900.5150.30168.100.5970.68365.400.5340.41665.100.5360.56565.200.5550.50465.200.5270.52565.200.5480.57265.200.5220.51865.200.5590.572气 -被相组成 T-气 一浹相沮成Ol 0.20.304050.50.70.80.9组成1图1沸点组成图六、实验结果与分析测量恒沸组成为0.5

9、427,恒沸温度为65.20文献理论值为：恒沸组成为0.5551 ,恒沸温度为64.90误差分析：实验操作中必然存在偶然误差，例如观测时对得不准，读数不准确，周围环境的偶然变化或温 度的波动等因素的影响。思考题：1 沸点仪中盛气相冷凝液小球体积过大导致气相液循环不充分，组成误差大；若体积过小则气相液太少,测量折光率时会难以测量。2不需要重新配，加热等冷凝液生成即可。3. 吹干沸点仪中存在的水分、环己烷、乙醇，防止干扰纯物质的测量。混合后就不必再进行干燥，因为 一开始已经干燥过了。4. 应该相等，若不等，说明不是纯物质或者冷凝液循环不充分，应当重新测量。5. 理论上可行，因为二者沸点不同，合理控制温度即可分离。6. 混合物沸点下降，当组成为0.5左右时沸点最小，折射率也下降，当组成为0.5左右时最小。7. 由于本次实验的液体样品是挥发性的，因此测折光率的时候滴的