双液系相图的测定

关于双液系相图的测定第一页，共十五页，2022年，8月28日实验目的绘制在Pθ下环己烷-异丙醇双液系的气-液平衡相图，了解相图和相律的基本概念。

掌握测定双组分液体沸点的方法

掌握用折光率确定二元液体组成的方法。

第二页，共十五页，2022年，8月28日实验原理恒压下将完全互溶双液体系蒸馏，测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成及沸点，就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出T-X图。理想完全互溶——混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。Tbxlxg第三页，共十五页，2022年，8月28日实验原理有最低恒沸点体系的T—x图有最高恒沸点体系的T—x图用分馏法不能从溶液中分离出两个纯组分第四页，共十五页，2022年，8月28日实验原理沸点测定装置——沸点仪

本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T-X图。其方法是用阿贝折射仪测定不同组分的体系在沸点温度时气相、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T-X图。1-温度计；2-进样口；3-加热丝；4-气相冷凝液取样口；5-气相冷凝液第五页，共十五页，2022年，8月28日实验步骤1.调节恒温槽温度比室温高5℃，通恒温水于阿贝折射仪中。2.安装好沸点仪，打开冷却水，将配好的第一份溶液加入沸点仪中加热，待沸腾稳定后，读取沸点温度，立即停止加热。取气相冷凝液和液相液体分别测其折射率。用滴管取尽沸点仪中的测定液，放回原试剂瓶中。在沸点仪中再加入新的待测液，用上述方法同样依次测定。(注意：更换溶液时，务必用滴管取尽沸点仪中的测定液，以免带来误差。)第六页，共十五页，2022年，8月28日实验注意事项1、保证温度计水银球的位置应一半浸在溶液中，一半露在蒸气中。并随着溶液量的增加要不断调节水银球的位置。2、实验中可调节加热电压不可过大，能使待测液体沸腾即可。加热丝不能与温度计接触，不能露出液面，一定要被待测液体浸没。3、在每一份样品的蒸馏过程中，正常回流1～2min后，即可取样测定，不宜等待时间过长。4、每次取样量不宜过多，取样时毛细滴管一定要干燥，不能留有上次的残液，并且气相部分的样品要取干净。第七页，共十五页，2022年，8月28日实验数据处理绘制环己烷-乙醇体系的T-X图，并标明最低恒沸点和组成。将实验中测得的沸点-折射率数据列表，并从工作曲线上查得相应的组成，获得沸点与组成的关系。第八页，共十五页，2022年，8月28日水银温度计校正在通常情况下，水银温度计都或多或少的存在一定的误差。误差主要来自于：

玻璃毛细管的内径不均匀；温度计的水银球受热后体积发生改变；使用中水银温度计有局部处于被测体系之外。

因此在使用温度计时要进行读数校正，通常只对后两种因素引起的误差进行读数校正。（1）零点校正。

（2）露茎校正。“全浸式”水银温度计如有部分露在被测体系之外，则因温度差异会引起误差。这就必须进行露茎校正，第九页，共十五页，2022年，8月28日水银温度计校正k=1.57×10-4是水银对玻璃的相对膨胀系数（℃-1）；h为露出于被测体系之外的水银柱长度，称为露茎高度，以温度差值（℃）表示；t观为测量温度计的读数；t环为环境温度，可用一支辅助温度计读出，其水银球应置于测量温度计露茎高度的中部。

t露=kh(t观-t环)第十页，共十五页，2022年，8月28日阿贝折光仪的使用及说明1-底座；2-棱镜转动手轮；3-圆盘组（内有刻度板）；4-小反光镜；5-支架；6-读数镜筒；7-目镜；8-望远镜筒；9-示值调节螺钉；10-阿米西棱镜手轮；11-色散值刻度圈；12-棱镜锁紧扳手；13-棱镜组；14-温度计座；15-恒温器接头；16-保护罩；17-主轴；18-反光镜第十一页，共十五页，2022年，8月28日阿贝折光仪的使用及说明根据折射定律，波长一定的单色光在确定的外界条件下（温度、压力等），从一种介质A进入另一种介质B时，入射角α和折射角β的正弦之比与两种介质的折射率N与n成反比：

sinα/sinβ=n/N（2-1）当介质A为真空时，N=1，n为介质B的绝对折射率，则有

n=sinα/sinβ（2-2）如果介质A为空气，N空气=1.00027(空气的绝对折射率)，则

sinα/sinβ=n/N空气=n/1.00027=n´（2-3）n´为介质B的相对折射率。n与n´数值相差很小，常以n代替n´。但进行精密测定时，应加以校正。第十二页，共十五页，2022年，8月28日阿贝折光仪的使用及说明

n与物质结构、光线的波长、温度及压力等因素有关。（1）通常大气压的变化影响不明显。（2）使用单色光要比白光时测得的n值更为精确，因此，常用钠光（D）(λ=28.9nm)作光源。（3）温度可用恒温水浴槽与折光仪间循环恒温水来维持恒定温度。折射率表示为nD

20,即以钠光灯为光源，20℃时所测定的n值。把t℃时测得的折光率校正到20℃时的折光率。

n=nt+0.00045×(t－20℃)

第十三页，共十五页，2022年，8月28日思考题1