环己烷-乙醇恒压气液平衡相图绘制

1、相平衡实验环己烷环己烷乙醇恒压气液平衡相图绘制乙醇恒压气液平衡相图绘制一、实验目的一、实验目的1.测定测定常压下常压下环己烷环己烷乙醇二元系统的乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制气液平衡数据，绘制101.325kPa下的下的沸点沸点组成相图。组成相图。2.掌握掌握阿贝折射仪阿贝折射仪的原理和使用方法。的原理和使用方法。3.掌握掌握水银温度计水银温度计与与大气压力计大气压力计的校正的校正与使用方法。与使用方法。p气相组成气相组成 yB液相组成液相组成 xBT总组成为总组成为Z的混合物的混合物恒温槽恒温槽 测定一系列测定一系列z时的时的T、p、x、y数据，并以图示形数据，并以图示形式表达式表达T、p

2、、x、y之间的关系之间的关系 ，即为气液平衡相图，即为气液平衡相图二、实验原理二、实验原理p气相组成气相组成 yB液相组成液相组成 xBT1.恒压气液平衡实验装置设计原理恒压气液平衡实验装置设计原理冷凝冷凝加热加热液相液相气相气相组成分析组成分析组成分析组成分析温度计温度计压力控制压力控制回回流流管管2. Ellis平衡蒸馏器的结构特点及工作原理平衡蒸馏器的结构特点及工作原理溶液溶液 液体液体 + + 蒸气蒸气5 5 蛇管蛇管6 6 温度计温度计液相液相 气相气相 7 7 温度计温度计 9 9冷冷凝凝 4 43 33. 3. 气、液相组成分析气、液相组成分析 在一定温度下，纯物质具有一定的折射

3、率，当两在一定温度下，纯物质具有一定的折射率，当两种物质互溶形成溶液后，种物质互溶形成溶液后，。利用。利用阿贝折射仪阿贝折射仪测定溶液的折射测定溶液的折射率，确定其组成率，确定其组成 x, y。 本实验采用本实验采用物理方法物理方法分析气液平衡后的气、液相分析气液平衡后的气、液相组成。组成。阿贝折射仪测定液体折射率视窗阿贝折射仪测定液体折射率视窗波长为波长为589.3nm的钠光的钠光D线在温度为线在温度为t时时所测液体的折射率所测液体的折射率测定测定范围范围1.31.7 , 精度精度0.0001tnD1.38001.3900三、实验试剂与仪器三、实验试剂与仪器试剂：试剂：环己烷，乙醇仪器：仪器

4、：Ellis平衡蒸馏器，可控硅调压器，电压表，阿贝折射仪，超级恒温槽四、实验步骤四、实验步骤（1）加入样品加入样品，溶液加至蛇管喷口下方，溶液加至蛇管喷口下方1.5cm处。处。（2）打）打开冷却水开冷却水，水的流量适中，水的流量适中，不要太急不要太急，防止水管脱落。，防止水管脱落。（3）加热加热，实验之初先打开加热开关（，实验之初先打开加热开关（加热电压不得超过加热电压不得超过180V）和液相保温开关（）和液相保温开关（8-10V），气相保温不打开，待系统），气相保温不打开，待系统正常沸腾后再打开气相保温，通过调节加热电压（正常沸腾后再打开气相保温，通过调节加热电压（8-10V），），使冷凝液

5、产生速度为每分钟使冷凝液产生速度为每分钟60100滴滴），气相温度高于气液气相温度高于气液平衡温度平衡温度0.5-1.5 。（4）待气液平衡）待气液平衡温度恒定温度恒定15min以上时，可认为已达到相平衡，以上时，可认为已达到相平衡，记下记下T、p。（5）关闭所有电源关闭所有电源，待系统，待系统冷却后冷却后，取样取样，分别测气液相溶，分别测气液相溶液液折射率折射率nx，ny 。五、数据处理五、数据处理平衡平衡温度温度的确定的确定水银水银压力计压力计读数的校正读数的校正平衡温度的平衡温度的压力校正压力校正相图相图绘制绘制 温度计示值校正温度计示值校正 t示示= t标标 t观观平衡温度的确定平衡温

6、度的确定毛细管直径不均毛细管直径不均匀和水银不纯匀和水银不纯 t露露 = 0.000 16 n (t观观t环环) 温度计露茎校正温度计露茎校正未处于待未处于待测的温度测的温度n= t观观t塞塞 t塞t = t观观+ t示示+ t露露水银压力计读数的校正水银压力计读数的校正h = hT (1 0.00018T）1mmHg = 1.333 102 Pa平衡温度的压力校正平衡温度的压力校正正常沸点: 外压为101.325 kPa下的气液平衡温度实验压力实验压力条件下条件下气液平衡温度气液平衡温度 外压为外压为101.325 kPa下下气液平衡温度气液平衡温度t t常常 校正校正平衡温度的压力校正平衡

7、温度的压力校正对于本实验用对于本实验用Ellis平衡蒸馏器测定的环己烷平衡蒸馏器测定的环己烷乙醇系统，可以用经验关系校正乙醇系统，可以用经验关系校正(没有普适性没有普适性)：)10325.101( )273( )0234. 00712. 0(13大气环大气常ptyptt 由大气压力计直接读出的由大气压力计直接读出的压力压力数据，必须数据，必须进行进行重力加速度重力加速度、仪器固有误差仪器固有误差以及以及温度校正温度校正。相图绘制相图绘制环己烷环己烷乙醇恒压气液平衡相图乙醇恒压气液平衡相图标出实验点标出实验点提示：提示： 标准数据作图标准数据作图 t常xByB注意事项注意事项冷凝水不能开得太大冷凝水不能开得太大防止液体暴沸防止液体暴沸加热加热15-1615-16分钟后，如果不出现气泡，可以摇晃一下架子分