双液系气—液相的绘制实验报告.doc

兰州大学化学化工学院 基础化学II实验报告 （物理化学部分） 题目 双液系气—液相图的绘制 班 级 姓 名 组 号 仪器号 室 温 21.6℃ 大 气 压 825.3MB 实验地点 实验楼C311 日 期 2008.11.9 一、实验目的 1、用沸点仪测定标准压力下环已烷-乙醇双液系的气液平衡数据，绘制系统的沸点－组成图，确定系统的恒沸温度及恒沸混合物的组成。 2、了解用沸点仪测量液体沸点的方法，了解阿贝折光仪的测量原理和使用方法。 二、实验原理 1、将两种完全互溶的挥发性液体组分A和组分B混合后，在一定的温度下，平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因此，如果在定压下将液态混合物蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的组成，就可得到平衡时气、液两相的组成并绘制出沸点－组成图（即T－x 图）。下图为完全互溶双液系的一种蒸馏相图。 　 2、完全互溶双液系的具有恒沸点的相图如下： 恒沸点：该点的气相组成和液相组成完全相同，在整个蒸馏过程中的沸点亦恒定不变。故不能用普通蒸馏的方法将 A 和 B 完全分开。 3、测绘具有恒沸点的相图时，要求同时测定溶液的沸点及气液平衡时两相的组成。 （1）将组成不同的系统逐次置于沸点仪中，加热至沸腾，在气液两相达平衡，测定其沸点； （2）用数字阿贝折射仪测定达到平衡的两相组成； （3）分别将沸点下的气相点和液相点连成气相线和液相线，就得到完全互溶双液系的t-x相图。 4、本实验采用的环己烷(B)－乙醇(A)系统是完全互溶的二组分系统，其沸点－组成图属于具有最低恒沸点的类型。本实验采用沸点仪测沸点，用阿贝折射仪测定其折射率。利用一定温度下该溶液的的折射率—组成工作曲线，内插法得到样品的组成。 三、装置及流程简程 1 盛液容器 2 小球 3 冷凝管 4 测量温度计 5 辅助温度计 6 支管 7 小玻管 8 电热丝 四、原始数据及数据处理 V乙醇/ml V环己烷/ml b.p./℃ 液相 气相 n 乙醇% n 乙醇% 20 0 73.02 1.3616 0.975 1.3616 0.975 20 1.5 68.95 1.3622 0.966 1.3776 0.799 20 3 66.27 1.3645 0.941 1.3827 0.736 20 5 63.32 1.3668 0.917 1.3932 0.605 20 9 60.8 1.3734 0.847 1.3989 0.522 2 20 59.4 1.4081 0.379 1.4023 0.472 1 20 64.78 1.422 0.103 1.4031 0.46 0.6 20 67.35 1.4229 0.08 1.4082 0.379 0.3 20 69.85 1.4233 0.077 1.4145 0.265 0 20 71.93 1.4237 0.069 1.4237 0.069 相图如下： 五、实验结果及讨论 恒沸点：59.2℃ 恒沸组成：乙醇47.5% 环己烷52.5% 实验注意事项实验过程中必须在冷凝管中通入冷却水，以使气相全部冷却。2、电阻丝不能露出液面，一定要被欲测液体浸没，否则通电加热会引起有机液体燃烧。通过电流不能太大，所加电压不能大于0V(在本实验所用电阻丝),只要能使欲测液体沸腾,蒸气在冷凝管中的回流高度保持在2cm左右即可，过大会引起欲测液体(有机化合物)的燃烧或烧断电阻丝或烧坏变压器。3、温度读数稳定后维持3～5min以使体系达到气－液平衡，其间应不时将小球中凝集的液体倾入烧瓶内。4.、只能在停止通电加热后才能取样分析。5、取样用的滴管应预先干燥，且在测定的过程中不能用水洗涤。6、因样品可循环使用，使用后应倒还原瓶中，且尽量倒完。7、 阿贝折光仪使用时，棱镜上不能触及硬物(如滴管等)，拭擦棱镜需用擦镜纸。每测完一个样品后应用吸耳球将棱镜表面吹干。 section of the Department of project management; Project documents and information: Project Engineering Department; Materials and equipment: