双液相图的绘制。实验报告.doc

学号 ：201014370120 基础物理化学实验报告 实验名称： 双液相图的绘制 师范班 班级 2组号 实验人姓名： 叶丝丝 同组人姓名： 陈超 曾丽兰 指导老师： 周崇松 实验日期：2012年9月13日星期四 双液相图的绘制 一．实验目的 1．实验测定乙醇-环己烷二元液系的沸点-组成图，并由图决定其最低恒沸温度及最低恒沸混合物的组成。 2．掌握阿贝折射仪的使用方法。 二．实验原理 纯液体物质，组成一定的A、B两液体的混合物，在恒定的压力下沸点为确定值，液体混合物的沸点随组成不同而改变，因同样温度下，各组分挥发能力不同，即具有不同的饱和蒸气压，故平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因此在恒定压力下对不同组成的二组分液体进行蒸馏，测定两相平衡温度及馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成，就可绘制出该系统的沸点与两相组成关系的T-x图，即沸点-组成图，通常称为蒸馏曲线。 恒定压力下，完全互溶双液系的气－液平衡相图（T－x），根据体系对拉乌尔定律的偏差情况，可分为3类： （1）系统中两组分对拉乌尔定律的偏差都不大，在T-x图上溶液的沸点总是介于A、B两纯液体的沸点之间，如图 (a)所示。 （2）两组分对拉乌尔定律都产生较大的负偏差，在p-x图上出现最小值时，在T-x图上将出现最高点，如图(b)所示。 （3）两组分对拉乌尔定律都产生较大的正偏差，在p-x图上出现最大值时，在T-x图上将出现最低点，如图 (c)所示。 二组分液态混合物气—液平衡相图（T-x图） 本实验以环己烷－乙醇为体系，该体系属于上述第三种类型，在沸点仪（如图）中蒸馏不同组成的混合物，测定其沸点及相应的气、液二相的组成，即可作出T－x相图。 本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。? 折光率是物质的一个特征数值，它与物质的浓度及温度有关，因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同，折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液，在恒定温度下测其折光率，作出折光率－组成工作曲线，便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。 三．仪器与试剂 沸点仪，阿贝折射仪，调压变压器，超级恒温水浴，温度测定仪，长短取样管。环己烷物质的量分数x环己烷为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的环己烷－乙醇标准溶液，已知101.325kPa下，纯环己烷的沸点为80.1℃，乙醇的沸点为78.4℃。25℃时，纯环己烷的折光率为1.4264，乙醇的折光率为1.3593。 四．实验步骤： 1. 按图装好沸点仪 2．环己烷－乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定 准确配制下列溶液，测定纯环已烷、纯无水乙醇和80％、60％、40％、20％环已烷—乙醇标准溶液的折射率。 环已烷mol% 100％ 80％ 60％ 40％ 20％ 0％ 折光率（25度） 1.4264 1.4163 1.4030 1.3915 1.3740 1.3614 3、一定组成环已烷—乙醇混合液沸点及气液两相折射率的测定 环已烷—乙醇体系 序号 环已烷（ml） 乙醇（ml） 1 26.21 0.45 2 25.44 1.23 3 23.41 3.25 4 19.46 7.21 5 17.15 9.52 6 11.61 15.85 7 6.4 20.23 8 1.41 25.26 按表中1号的数据准确量取各试剂放入蒸馏瓶中，盖好瓶塞，温度传感器的头刚与液面接触，装好仪器，开放冷凝水，再接通电源，缓慢增加电流加热液体，让溶液沸腾。 待温度读数恒定后，将蒸馏瓶稍稍倾斜，使小槽中的冷凝液流回蒸馏瓶，反复倾倒三次，待小槽收集满后(即气流平衡到达后)，记下沸点温度，停止加热，立即取出小槽中的气相样品，测其折射率。同时用另一短取样管从磨口取出少量液相混合物测其折光率。 注意磨口在取样及加入溶液后应立即盖好，防止蒸发损失。测定折光率时，亦应迅速，以防液体挥发。测定折光率后，用洗耳球鼓空气吹干或用擦镜纸擦干备用。 4、测完气、液相折光率后，将混合物从磨口倒入回收瓶中，不必弄干蒸馏瓶，继续按2号溶液进行实验。直至作完即行停止。 五．数据处理 阿贝折射仪温度： 25.90 ℃ 大气压： 98.90 kPa 环己烷沸点： 76.1 ℃ 无水乙醇沸点： 79.2 ℃ 表1 环己烷－乙醇标准溶液的折光率 x环己烷 0 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 折光率 1.3614 1.3740 1.3915 1.4030 1.4163 1.4264 表2 环己烷－乙醇混和液测定数据 混和液编号 沸点/℃ 液相分析 气相