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文檔簡介

5/5雙液系的氣—液平衡相圖一、實驗目的繪制在Pθ環已烷—乙醇的氣液平衡相圖，了解相圖和相律基本概念；掌握測定雙組分液體的沸點及正常沸點的方法；掌握用折光率確定二元液體的組成方法。二、實驗原理液體的沸點是指液體的蒸氣壓和外壓相等時的溫度，在一定的外壓下，純液體的沸點有確定值。但雙液系的沸點不僅與外壓有關，而且還與兩種液體的相對含量有關。根據相律：自由度=組分數-相數+2因此，一個氣—液共存的二組分體系，其自由度為2。只要任意再確定一個變量，整個體系的存在狀態就可以用二維圖形來描述。兩種揮發性液體混合，若該二組分的蒸氣壓不同，則溶液的組成與其平衡氣相的組成不同。在壓力保持一定，二組分系統氣液達到平衡時，表示液態混合物的沸點與平衡時組成關系的相圖，稱為沸點和組成（T-x）圖。沸點和組成（T-x）的關系有下列三種：（1）理想液體混合物或接近理想液體混合物的雙液系，其液體混合物的沸點介于兩純物質沸點之間見圖1(a)；（2）各組分蒸氣壓對拉烏爾定律產生很大的負偏差，其溶液有最高恒沸點見圖1(b)；（3）各組分蒸氣壓對拉烏爾定律產生很大的正偏差，其溶液有最低恒沸點見圖1(c)。第（2）、（3）兩類溶液在最高或最低恒沸點時的氣液兩相組成相同，加熱蒸發的結果只使氣相總量增加，氣液相組成及溶液沸點保持不變，這時的溫度稱恒沸點，相應的組成稱恒沸組成。圖1. 沸點和組成（T-x）圖本實驗是測定具有最低恒沸點的環己烷—乙醇雙液系的T-x圖。方法是用沸點儀（如圖2所示）直接測定一系列不同組成之溶液的氣液平衡溫度（即沸點)，并收集少量餾出液（即氣相冷凝液）及吸取少量溶液（即液相），分別用阿貝折光儀測定其折光率。根據已知組成的溶液折光率，作出一定溫度下（25℃）該溶液的折光率—組成工作曲線，然后根據測得的樣品溶液的氣液兩相的折光率，在此曲線上即可按內描法得到待測未知樣品溶液的組成。圖2. 沸點測定儀示意圖三、儀器與藥品沸點測定儀1只丙酮（分析純）水銀溫度計（50~100℃，分度值0.

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