大学物化实验报告--双液系的气—双液系的气—液平衡相图..docx

实验目的与要求:1. 绘制常压下环己烷-乙醇双液系的气液平衡相图(T—X 图),了解相图和相律的基本概念;2. 掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法;3. 掌握用折光率确定二元液体组成的方法。实验原理: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。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。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,就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出 T—X 图。通常,如果液体与拉乌尔定律的偏差不大,在 T—X 图上溶液的沸点介于A、B 二纯液体的沸点之间见图 1 (a)。而实际溶液由于 A、B 二组分的相互影响,常与拉乌尔定律有较大偏差,在T—X 图上就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,如图 1(b),(c)所示。恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成相同,因此通过蒸馏无法改变其组成。图 1 完全互溶双液系的相图图 2 沸点仪2 ;.加料口;.加4热丝;.气相冷凝液取样口;-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 图仪器与试剂:沸点仪 1 套WZS-I 型阿贝折光仪无水乙醇 , 环己烷,超级恒温槽 1 台25ml 量筒、小漏斗、滴管、大烧杯x环己烷装)各为 ,,,, 的乙醇溶液。(250mL 试剂瓶盛环己烷  =   n注:x环己烷x为环己烷的物质的量分数浓度,定义为环己烷n + n环己烷 乙醇实验步骤:1、开启超级恒温槽的电源,调节温度至 ℃,开启循环泵使折光率仪恒温,若水温高于 25℃,可用冰块降温。2、用干燥量筒量取无水乙醇 20 毫升,用漏斗倒入干燥的沸点测定仪中。开通冷却水。开启电源,缓慢调节加热电压至约 15V,温度开始上升,不久仪器内液体沸腾,调节电压为约 10V,回流至温度不再升高和气相冷凝液充满 D 球,读取沸点。缓慢调节加热电压至 0V。用玻璃研钵盛水冷却沸点仪 3 分钟。用干燥滴管吸取 D 球中的气相冷凝液,测其折光率。再用另一干净滴管吸取沸点仪中的液体,测其折光率。测毕,将乙醇倒入乙醇专用回收瓶。3、以同样的方法,顺序测定含环己烷为 - 的各溶液的沸点及气相液相组分的折光率。测毕,将溶液倒回原试剂瓶。4、用少量环己烷涮洗沸点仪 2 次,将环己烷倒入环己烷专用回收瓶。加入纯环己烷,测其沸点及气相液相组分的折光率。【注意事项】— 实验中可调节加热电压来控制回流速度的快慢,电压不可过大,能使待测液体沸腾即可。电阻丝不能露出液面,一定要被待测液体浸没。— 在每一份样品的蒸馏过程中,由于整个体系的成分不可能保持恒定,因此平衡温度会略有变化,特别是当溶液中两种组成的量相差较大时,变化更为明显。为此每加入一次样品后,只要待溶液沸腾,正常回流1min~2min后,即可取样测定,不宜等待时间过长。— 每次取样量不宜过多,取样时毛细滴管一定干净和干燥。— 整个实验过程中,通过折射仪的水温要恒定。使用折射仪时,棱镜不能触及硬物