文档介绍：异丙醇-环己烷气液平衡相图实验目的: 1. 了解绘制双液系相图的基本原理和方法; 2. 采用回流冷凝法测定不同浓度的异丙醇-环己烷体系的沸点和气液两相平衡成分,绘制常压下环己烷- 异丙醇双液系的 T—x 图,并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点; 3. 学会使用阿贝折射仪。实验原理在常温下, 任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。若两液体能按任意比例相互溶解,则称完全互溶双液体系;若只能部分互溶,则称部分互溶双液体系。液体的沸点是指液体的蒸气压与外界大气压相等时的温度。在一定的外压下, 纯液体有确定的沸点。而双液体系的沸点不仅与外压有关, 还与双液体系的组成有关。下图是一种最简单的完全互溶双液系的 T—x图( 像苯与甲苯) 。图中纵轴是温度( 沸点)T ,横轴是液体 B 的摩尔分数 xb( 或质量百分组成) ,上面一条是气相线, 下面一条是液相线, 对应于同一沸点温度的二曲线上的两个点, 就是互相成平衡的气相点和液相点, 其相应的组成可从横轴上获得。因此如果在恒压下将溶液蒸馏,测定气相馏出液和液相蒸馏液的组成就能绘出 T—x 图。某些完全互溶的双液体系近似遵循拉乌尔定律, 其正( 或负) 偏差不大,在T—x图上溶液的沸点介于 A、B 二纯液体的沸点之间, 如甲醇与水、二硫化碳与四***化碳等。大多数实际溶液由于 A、B 二组分的相互影响, 常会与拉乌尔定律有较大偏差, 在T—x 图上会有最高或最低点出现。这些点称为恒沸点, 其相应的溶液称为恒沸点混合物。如上图当系统组成为 xe 时,沸腾温度为 te ,平衡的气相组成与液相组成相同。因为 te 是所有组成中的沸点最低者, 所以这类相图称为具有最低恒沸点的气液平衡相图。恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成不变,靠蒸馏无法改变其组成。如 HCl 与水、***与***仿、***与水等的体系具有最高恒沸点,苯与乙醇、异丙醇与环己烷、水与乙醇等的体系则具有最低恒沸点。具有恒沸点的双液系与理想溶液或偏差很小的近似理想溶液的双液系的根本区别在于, 体系处于恒沸点时气液两相的组成相同, 因而也就不能像前者那样通过反复蒸馏而使双液系的两个组分完全分离, 因为对这样的溶液进行简单的反复蒸馏只能获得某一纯组分和组成为恒沸点的混合物。绘制沸点—成分图的简单原理如下: 当总成分为 x0 的溶液开始蒸馏时, 体系的温度沿虚线上升, 开始沸腾时成分为 y 的气相开始生成, 若气相量很少,x、y二点即代表互成平衡的液、气二相成分。继续蒸馏, 气相量逐渐增多, 沸点沿虚线继续上升,气、液二相成分分别在气相线和液相线上沿箭头指示方向变化。当二相成分达到某一对数值 x1,和 y1, 维持二相的量不变, 则体系气. 液二相又在此成分达成平衡,而二相的物质数量按杠杆原理分配。从相律来看, 对二组分体系, 当压力恒定时, 在气、液二相共存区域中, 自由度数等于 1 ,若温度一定,气、液二相成分也就确定。当总成分一定时,由杠杆原理知,二相的相对量也一定。,利用回流的方法保持气、液二相相对量一定, 则体系温度也恒定。待二相平衡后, 取出二相的样品、用物理方法或化学方法分析二相的成分。给出在该温度下气、液二相平衡成分的坐标点; 改变体系的总成分, 再如上法找出另一对坐标点。这样测得若干对坐标点后, 分别按气相点和液相点连成气相线和液