2组分系统气液平衡相图的绘制(含数据).docVIP

二组分系统气液平衡相图的绘制 一 实验目的 1.确定不同组成的环己烷——乙醇溶液的沸点及气、液两相的平衡浓度，由此绘制其沸点组成图。 2.掌握阿贝折射仪的原理及使用方法。 二 实验原理 本实验用回流冷凝法测定不同浓度的环己烷——乙醇溶液的沸点和气、液两相的组成，从而绘制T----x图。 下图为环己烷——乙醇的沸点组成图的大致形状，ADC和BEC为气相线，AD′C和BE′C为液相线。体系总组成为x的溶液开始沸腾时，气象组成为y ，继续蒸馏，气相量增加，液相量减少（总量不变），溶液温度上升，回流作用，控制了两相的量一定，沸点一定。此时，气相组成为y′，，即有，体系温度一定，则气液两相成分确定。总量一定时，亮相的量也一定。在一实验装置中，控制气液两相的相对量一定，使体系温度一定，则气液组成一定。 用精密温度计可以测出平衡温度，取出气液两相样品测定其折射率可以求出其组成。折射率和组成有一一对应关系，可以通过测定仪系列已知组成的样品折射率，绘出工作曲线。测出样品就可以从工作曲线上找到未知样品的组成。 三 仪器与药品 仪器：阿贝折射仪、超级恒温槽、蒸馏瓶、调压 变压器、1/10℃刻度温度计、25ml移液管一支、5ml、 10ml移液管各两支、锥形瓶四个、滴管若干支 药品：环己烷、乙醇、丙酮 四 实验步骤 1.工作曲线的测定 把超级恒温槽调至25℃，连接好恒温槽与阿贝折射仪，使恒温水流经折射仪。 准确配制下列溶液，测定纯环己烷，乙醇和下列溶液的折射率，并测定溶液温度。 环己烷 1 2 3 4ml 乙醇 4 3 2 1ml 2.测定环己烷的沸点 按图装好仪器，调压变压器调至最小，将25ml苯加入蒸馏瓶，打开冷凝水，接通电源，缓慢增加电压，加压至12～16V，加压至液体沸腾使，记下温度稳定值。 3.停止加热，按（1ml 2ml 4ml 5ml 7ml）次序加入乙醇 每次加完后，测其沸点及气、液两相的折射率，乙醇可以从支管加入，当温度稳定不变后，记下温度值。停止加热，立即取出小槽中的气相样品测其折射率，然后取液相测定其折射率，要点是先气相后液相。 4.完成上述试验后，拔下电源插头，回收母液，再用电吹风吹干仪点仪，加入25ml乙醇，测其沸点，按（1ml 3ml 5ml 7ml 7ml）的次序加入环己烷，分别测其沸点及气液两相的折射率，然后拔下电源插头，一切恢复原状。 五.数据记录 室温： 气压： 1.计算出标准溶液的质量百分数，做出折射率——组成图，即工作曲线。 由附表可知，乙醇的密度为0.789g/ml，环己烷的密度为0.778g/ml。 所以：环己烷%=v环己烷*p环己烷/(V环己烷*P环己烷+V乙醇*P乙醇) 乙醇％=V乙醇*p乙醇/（V环己烷*P环己烷+V乙醇*P乙醇） 环己烷：乙醇 1:4 2:3 3:2 4:1 环己烷质量分数 0.19776 0.39664 0.59663 0.79774 乙醇质量分数 0.80224 0.60336 0.40337 0.20226 2.作曲线的绘制 物质 环己烷 乙醇 环己烷：乙醇（体积比） 1：4 2：3 3：2 4：1 折射率 1.4259 1.3601 1.3698 1.3710 1.3956 1.4218 3.沸点组成图绘制 25ml环己烷中加入乙醇的量（ml） 1 2 4 5 7 沸点℃ 63.6 62.4 61.3 60.2 59.5 气相折射率 1.4223 1.4125 1.4007 1.3911 1.3820 气相组成 0.9035 0.7304 0.6066 0.4590 0.3768 液相折射率 1.4269 1.4205 1.3943 1.4050 1.3881 液相组成 0.9064 0.8689 0.6290 0.4918 0.4299 25ml乙醇中加入环己烷的量（ml） 1 2 4 5 7 沸点℃ 69.75 63.92 60.21 气相折射率 1.3741 1.3960 1.4100 气相组成 0.7861 0.4653 0.4208 液相折射率 1.3612 1.3679 1.3778 液相组成 0.9253 0.7741 0.6029