液体饱及蒸汽压测定实验报告详解.doc

完美WORD格式整理 专业资料分享 浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告 实验名称：液体饱和蒸汽压的测定 姓名 成绩 班级 学号 同组姓名 实验日期 指导教师签字 批改日期 年 月 日 实验预习（30分） 实验装置预习（10分）2015年12月27日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 实验仿真预习（10分）2015年12月27日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 预习报告（10分） 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 （1）实验目的 1、掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。 2、了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义。 3、了解真空泵、玻璃恒温水浴，缓冲储气罐及精密数字压力计 的使用及注意事项。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示： ????????? ????????????? 式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；为在温度T时纯液体的摩尔气化热。 假定与温度无关，或因温度范围较小，可以近似作为常数，积分上式，得： 其中C为积分常数。由此式可以看出，以对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为 ，由斜率可求算液体的。 测定通常有静态法和动态法，静态法：把待测物质放在一个封闭体系中，在不同的温度下，蒸气压与外压相等时直接测定外压；或在不同外压下测定液体的沸点。动态法：常用的有饱和气流法，即通过一定体积的已被待测物质所饱和的气流，用某物质完全吸收。然后称量吸收物质增加的质量，求出蒸汽的分压力即为该物质的饱和蒸气压。 静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置，如图1所示： 平衡管由A球和U型管B、C组成。平衡管上接一冷凝管，以橡皮管与压力计相连。A内装待测液体，当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B管与C管的液面处于同一水平时，则表示B管液面上的(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。 实验装置与流程：将燃烧热实验的主要设备、仪器和仪表等按编号顺序添入图下面相应位置： 1．等压计2．磁力搅拌器3．测温及露茎校正温度计4． 缓冲瓶 5．恒温槽6． 三通活塞7．直通活塞8．精密数字压力表 简述实验所需测定参数及其测定方法： 实验所需测定参数： 在一定的大气压强下，在等差的温度下分别测定其饱和蒸气压 测定方法： 1．装样 从加样口注入乙醇，关闭平衡阀1，打开进气阀。启动油泵，抽至气泡成串上窜，可关闭进气阀，打开平衡阀1漏入空气，使乙醇充满试样球体积的三分之二和U型管双臂的大部分。 2．检漏，系统气密性检查 接通冷凝水，关闭平衡阀1，打开进气阀使真空油泵与缓冲储气罐相通。启动油泵，使压力表读数为某一数值（可60，70kPa左右），关闭进气阀，停止抽气，检查有无漏气（看压力表示数在3～5min内是否变化），若无漏气即可进行测定。（注意：在停止抽气前，应先把真空泵与大气相通，否则会造成泵油倒吸，造成事故。） 3．饱和蒸气压的测定 调节恒温水浴温度30℃，开动油泵缓缓抽气，使试样球与U型管之间空间内的空气呈气泡状通过U型管中的液体而逸出。如发现气泡成串上窜，可关闭进气阀，缓缓打开平衡阀1漏入空气使沸腾缓和。如此慢沸3～5min，可认为试样球中的空气排除干净，关闭平衡阀2。小心开启平衡阀1缓缓漏入空气，直至U型管两臂的液面等高为止，在压力表上读出压力值。 调节恒温水浴