文档介绍：双液系的气—液平衡相图一、实验目的绘制在Pθ环已烷—乙醇的气液平衡相图,了解相图和相律基本概念;掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法;掌握用折光率确定二元液体的组成方法。二、实验原理液体的沸点是指液体的蒸气压和外压相等时的温度,在一定的外压下,纯液体的沸点有确定值。但双液系的沸点不仅与外压有关,而且还与两种液体的相对含量有关。根据相律:自由度=组分数-相数+2因此,一个气—液共存的二组分体系,其自由度为2。只要任意再确定一个变量,整个体系的存在状态就可以用二维图形来描述。两种挥发性液体混合,若该二组分的蒸气压不同,则溶液的组成与其平衡气相的组成不同。在压力保持一定,二组分系统气液达到平衡时,表示液态混合物的沸点与平衡时组成关系的相图,称为沸点和组成(T-x)图。沸点和组成(T-x)的关系有下列三种:(1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系,其液体混合物的沸点介于两纯物质沸点之间见图1(a);(2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差,其溶液有最高恒沸点见图1(b);(3)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差,其溶液有最低恒沸点见图1(c)。第(2)、(3)两类溶液在最高或最低恒沸点时的气液两相组成相同,加热蒸发的结果只使气相总量增加,气液相组成及溶液沸点保持不变,这时的温度称恒沸点,相应的组成称恒沸组成。图1. 沸点和组成(T-x)图本实验是测定具有最低恒沸点的环己烷—乙醇双液系的T-x图。方法是用沸点仪(如图2所示)直接测定一系列不同组成之溶液的气液平衡温度(即沸点),并收集少量馏出液(即气相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相),分别用阿贝折光仪测定其折光率。根据已知组成的溶液折光率,作出一定温度下(25℃)该溶液的折光率—组成工作曲线,然后根据测得的样品溶液的气液两相的折光率,在此曲线上即可按内描法得到待测未知样品溶液的组成。图2. 沸点测定仪示意图三、仪器与药品沸点测定仪1只***(分析纯)水银温度计(50~100℃,℃)1支超级恒温水浴1台玻璃温度计(0~100℃,分度值1℃)1支称量瓶(高型)10只调压变压器()1只25mL移液管数字式Abbbe折光仪(棱镜恒温)1台长滴管10支带玻璃磨口塞试管(5mL)4支无水乙醇(分析纯)烧杯(50ml,250ml)各1支环己烷(分析纯)玻璃漏斗(直径5cm)1只重蒸馏水,冰四、实验步骤调节超级恒温水浴温度,使阿贝折光仪上的温度计读数保持在25℃。接通沸点测定仪电源,通冷却水,按要求调节调压器,加热溶液至沸腾。待其温度保持恒定后,读下该温度值,同时停止加热,并立即在小泡中取气相冷凝液,迅速测定其折光率,冷却液相,然后用滴管将溶液搅拌均匀后取少量液相测定其折光率。重复上述操作三次,取其平均值。注意:每次测量折光率后,要将折射仪的棱镜打开晾干,以备下次测定用。,,,,,,,—乙醇溶液的折光率。五、数据记录与处理25℃条件下标准溶液数据处理。表1. 环己烷—乙醇标准溶液折射率—