文档介绍：第次课 4 学时
本次课题(或教材章节题目):实验6 二元液系相图
教学要求:
了解采用回流冷凝法测定常压下二组分系统气液平衡数据的原理,掌握绘制二元液系T~x图及确定系统恒沸组成、恒沸温度的方法和步骤;掌握阿贝折光仪的使用;并能正确地进行数据记录、处理与绘图,得出合理的结论。
重点:理解实验测定的原理和方法;利用克-克方程计算纯物质的沸点。
难点: 沸点、折光率测定的操作
教学手段及教具:讲授与实验演示教学
讲授内容及时间分配:
讲授与实验演示
学生实际操作
课后作业
对实验数据进行处理,完成实验报告各项内容。
参考资料
二元液系相图实验的改进. 修荣. 大学化学, 1989, 4, 48.
河北科技大学物理化学教研室编,物理化学实验,北京理工大学出版社,2005
北京大学化学系物理化学教研室,物理化学实验(第3 版),北京大学出版社,1995
清华大学化学系物理化学编写组,物理化学实验,清华大学出版社,1991
复旦大学等,物理化学实验,高等教育出版社,1993
实验6 二元液系相图
一、实验目的
1. 用回流冷凝法测定常压下环己烷—异丙醇的气液平衡数据,绘制二元液系T~x图,确定系统恒沸组成及恒沸温度。
2. 学会阿贝折光仪的使用。
二、实验原理
在常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的系统为完全互溶系统。在恒定的压力下,表示溶液沸点与组成的图称之为沸点-组成图。完全互溶双液系恒定压力下的沸点-组成图可以分成三类:⑴溶液沸点介于两纯组分沸点之间(图6-1)⑵溶液存在最低沸点(图6-2)⑶溶液存在最高沸点(图6-3)。
t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数
g g g
t1
l l
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A xG xL xB→ B A xB→ B A xB→ B
图(6-1) 图(6-2) 图(6-3)
沸点仪
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图(6-2)、图(6-3)有时被称为具有恒沸点的双液系。和图(6-1)根本的区别在于,系统处于恒沸点时气、液两相的组成相同。因而不能象第一类那样通过反复蒸馏而使两种组分完全分离。如果进行简单的反复蒸馏只能得到某一纯组分和组成为恒沸点相应组成的混合物。如果要获得两纯组分需要采用其它的方法。系统的最高或最低恒沸点即为恒沸温度,恒沸温度对应的组成为恒沸组成。异丙醇-环己烷双液系属于具有最低恒沸点一类的系统。
为了绘制沸点-组成图,可采用不同的方法。化学方法和物理的方法,相对而言物理的方法具有简捷、准确的特点。本实验是利用回流及分析的方法来绘制相图。取不同组成的溶液在沸点仪中回流,测定其沸点及气、液相组成沸点数据可直接由温度计获得,气、液相组成可通过测定其折光率,然后由组成-折光率曲线中最后确定。
三、仪器和试剂
蒸馏瓶 1套;
调压器 1台;
温度计( 50~100℃,1/10) 1支;
阿贝折光仪 1台;
长取样管 1支;
短取样管 1支;
25ml移液管 3支;
电吹风机 1台;
环己烷() 1瓶;
异丙醇() 1瓶
四、实验步骤
1. 用阿贝折光仪测定纯环己烷、异丙醇及标准混合物样品的折光率。在坐标纸上做