二组分溶液沸点—组成图的绘制实验报告.pdf

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实验名称：

二组分溶液沸点——组成图的绘制

班级：09级应化一班学号：200914120120

报告人：裴哲民

同组人：匡江梅，李琪瑶，潘齐常，陈斌，梁细莲实

验时间：2011年9月16日

辅导老师：李传华

一．实验目的

1．测定常压下环己烷－乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制沸点－组成相图。

2．掌握双组分沸点的测定方法，通过实验进一步理解分馏原理。

3．掌握阿贝折射仪的使用方法。

二．基本原理

在一定的外压下，纯液体的沸点是恒定的，但对于完全互溶双液系，沸点不仅与外压有关，

而且还与其组成有关，并且在沸点时，平衡的气-液两相组成往往不同。根据相律：F=C-P+2，一

个气液共存的二组分体系，其自由度为2，只需再任意确定一个变量，其自由度就减为1，整个

体系的存在状态就可以用二维图来描述。本实验中采用在一定压力下，作出体系的温度T和组分

x的关系图，即T-x图。

完全互溶体系的T-x图可分为三类：①液体与Raoult定律的偏差不大，在T-x图上，溶液

的沸点介于两种纯液体的沸点之间（图1.a），如苯-甲苯系统；②由于两组分的相互作用，溶液

与Raoult定律有较大的负偏差，在T-x图上存在最高沸点（图1.c），如卤化氢-水系统；③溶

液与Raoult定律有较大的正偏差，在T-x图上存在最低沸点（图1.b），如乙醇-水系统。②和

③类溶液，在最高或最低沸点时的气-液两相组成相同，这些点称为恒沸点，此浓度的溶液称为

恒沸点混合物，相应的温度称为恒沸温度，相应的组成称为恒沸组成。

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t/℃t/℃t/℃气

气

气

液液液

AxBAxBAxB

BBB

(a)(b)(c)

本实验所要测绘的环己烷-乙醇体系即属于第二类溶液。对于一个组成恒定的封闭系统，当系

统达到气液平衡温度时，气液两相的组成和温度恒定不变，以此便能得到该温度下的平衡气-液

两相组成的一对坐标。依次改变系统的组成就能得到一系列的平衡气-液两相组成坐标点，用光

滑曲线连接即成相图。

实验所用的沸点仪结构如图2，冷凝管底部的小球用以收集冷凝下来的气相样品。电热丝

直接浸入溶液中加热可避免暴沸现象，温度计外的小玻

璃罩有利于降低周围环境可能造成的温度计读5数波动。

平衡时气-液两相组成的分析用的是折射率法，1因为溶

液的折射率与其组成有关。若在一定温度下，测得一系

列已知浓度溶液的折射率，作出该温度下溶液的2折射率-

组成工作曲线，就可通过测量同温度下的