2022年深圳大學物理化學實驗報告--雙液系的氣----液平衡相圖--賴凱濤 張志誠 史煒 湯菲菲

1、高品質文檔2022年深圳大學物理化學實驗報告-雙液系的氣-液平衡相圖-賴凱濤 張志誠 史煒 湯菲菲 試驗者：賴凱濤 張志誠 史煒 湯菲菲 深圳高校物理化學試驗報告 試驗者:賴凱濤 試驗時間：5月15日 氣溫：23.0 大氣壓：100900pa 試驗六：雙液系的氣-液平衡相圖 一：目的要求 繪制在p下環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣-液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 把握測定雙組分液系的沸點的方法 把握用折光率確定二元液體組成的方法 二：儀器 試劑 恒沸點儀 精密溫度計 調壓變壓器 阿貝折光儀 超級恒溫水浴 量筒、漏斗 滴管、大燒杯 無水乙醇 環(huán)己烷 含環(huán)己烷各為10、30、50、70、90、95（重量

2、百分數(shù)）的乙醇溶液。（用棕色試劑瓶盛裝）含環(huán)己烷各為 0%、20、40、60、80、100的標準乙醇溶液。 （用白滴瓶盛裝） 三：數(shù)據(jù)分析 雙液系汽液平衡相圖 試驗者 張志誠 試驗時間 2000/15/5 室溫 23.0 大氣壓pa 100900 環(huán)己烷/乙醇標準溶液 濃度 折光率 0 1.3620 10 1.3630 20 1.3635 30 1.3650 40 1.3675 50 1.3730 60 1.3655 70 1.3940 80 1.4210 90 1.4258 100 1.4260 擬合方程式參數(shù) a 6.0e-07 b 6.0e-04 c 1.3601 環(huán)己烷 0 10 30

3、 50 70 90 95 100 沸點 77.40 73.20 67.20 64.30 63.70 64.90 79.40 79.80 氣相折光率 1.3628 1.3722 1.3938 1.4010 1.4030 1.4195 1.4260 1.4261 液相折光率 1.3616 1.3639 1.3702 1.3819 1.4018 1.422 1.4265 1.4262 氣相濃度 4 20 53 64 67 91 100 100 液相濃度 2 6 17 35 65 94 101 100 低恒沸溶液 沸點 組成 64.1 67 四：試驗爭論。 在測定沸點時，溶液過熱或消失分餾現(xiàn)象，將使繪

4、出的相圖圖形發(fā)生什么變化？ 答：當溶液消失過熱或消失分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。 壓力和溫度的測量都有隨機誤差,試導出h的誤差傳遞表達式. 答：由h的定義式 h=u+pv 可得， dh=du+pdv+vdp dh=(?u/?t)v dt+(?u/?v)tdv+pdv+vdp vhm=(?u/?t)vt+vp 爭論本試驗的主要誤差來源。 答：本試驗的主要來源：給雙液體系加熱而產生的液相的組成并不固定，而且加熱的時間長短不非常固定，因此而使測定的折光率產生誤差。另外，溫度計水銀球的位置并不固定，有時比較靠近電熱絲，測得的溫度略微偏高。 top 深圳高校物理化學試驗報告 試

5、驗者:張志誠 試驗時間：5月15日 氣溫：23.0 大氣壓：100900pa 試驗六：雙液系的氣-液平衡相圖 一：目的要求 繪制在p下環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣-液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 把握測定雙組分液系的沸點的方法 把握用折光率確定二元液體組成的方法 二：儀器 試劑 恒沸點儀 精密溫度計 調壓變壓器 阿貝折光儀 超級恒溫水浴 量筒、漏斗 滴管、大燒杯 無水乙醇 環(huán)己烷 含環(huán)己烷各為10、30、50、70、90、95（重量百分數(shù)）的乙醇溶液。（用棕色試劑瓶盛裝）含環(huán)己烷各為 0%、20、40、60、80、100的標準乙醇溶液。 （用白滴瓶盛裝） 雙液系汽液平衡相圖 試驗者 張志誠 試驗

6、時間 2000/15/5 室溫 23.0 大氣壓pa 100900 環(huán)己烷/乙醇標準溶液 濃度 折光率 0 1.3620 10 1.3630 20 1.3635 30 1.3650 40 1.3675 50 1.3730 60 1.3655 70 1.3940 80 1.4210 90 1.4258 100 1.4260 擬合方程式參數(shù) a 6.0e-07 b 6.0e-04 c 1.3601 環(huán)己烷 0 10 30 50 70 90 95 100 沸點 77.40 73.20 67.20 64.30 63.70 64.90 79.40 79.80 氣相折光率 1.3628 1.3722 1.

7、3938 1.4010 1.4030 1.4195 1.4260 1.4261 液相折光率 1.3616 1.3639 1.3702 1.3819 1.4018 1.422 1.4265 1.4262 氣相濃度 4 20 53 64 67 91 100 100 液相濃度 2 6 17 35 65 94 101 100 低恒沸溶液 沸點 組成 64.1 67 試驗爭論。 在測定沸點時，溶液過熱或消失分餾現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生變化？ 答：當溶液消失過熱或消失分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。 爭論本試驗的主要誤差來源。 答：本試驗的主要來源是在于，給雙液體系加熱而產生的液

8、相的組成并不固定，而是視加熱的時間長短而定 因此而使測定的折光率產生誤差。 三，被測體系的選擇 本試驗所選體系，沸點范圍較為合適。由相圖可知，該體系與烏拉爾定律比較存在嚴峻偏差。作為有最小值得相圖，該體系有肯定的典型義意。但相圖的液相較為平坦，再有限的學時內不行能將整個相圖精確繪出。 四，沸點測定儀 儀器的設計必需便利與沸點和氣液兩相組成的測定。蒸汽冷凝部分的設計是關鍵之一。若收集冷凝液的凹形半球容積過大，在客觀上即造成溶液得分餾；而過小則回因取太少而給測定帶來肯定困難。連接冷凝和圓底燒瓶之間的連接管過短或位置過低，沸騰的液體就有可能濺入小球內；相反，則易導致沸點較高的組分先被冷凝下來，這樣一

9、來，氣相樣品組成將有偏差。在華工試驗中，可用羅斯平衡釜測的平衡、測得溫度及氣液相組成數(shù)據(jù)，效果較好。 五，組成測定 可用相對密度或其他方法測定，但折光率的測定快速簡潔，特殊是需要樣品少，但為了削減誤差，通常重復測定三次。當樣品的折光率隨組分變化率較小，此法測量誤差較大。 六，為什么工業(yè)上常生產95%酒精？只用精餾含水酒精的方法是否可能獲得無水酒精？ 答：因為種種緣由在此條件下，蒸餾所得產物只能得95%的酒精。不行能只用精餾含水酒精的方法獲得無水酒精，95%酒精還含有5%的水，它是一個沸點為的共沸物，在沸點時蒸出的仍是同樣比例的組分，所以利用分餾法不能除去5%的水。工業(yè)上無水乙醇的制法是先在此基

10、礎上加入肯定量的苯，再進行蒸餾。 top 深圳高校物理化學試驗報告 試驗者: 史煒 湯菲菲 試驗時間: 2000/5/17 氣溫: 24.2 大氣壓: 100.80 kpa 二組分固-液相圖的繪制 目的要求 用熱分析法測繪鉛-錫二元金屬相圖，了解固-液相圖的基本特點 學會熱電偶的制作，標定和測溫技術 把握自動平衡記錄儀的使用方法 儀器與試劑 自動平衡記錄儀，熱電偶，電爐，泥三角 ，坩鍋鉗，純sn、含sn為20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及純pb（坩鍋上的記號分別為1、2、3、4、5、6） 試驗數(shù)據(jù)及其處理 雙液系汽液平衡相圖 試驗者 史煒 湯菲菲 試驗時間 5月17日 室溫 2

11、4.2 大氣壓pa 100800 環(huán)己烷/乙醇標準溶液 濃度 折光率 0 1.3619 10 1.3631 20 1.3637 30 1.3658 40 1.3680 50 1.3725 60 1.3850 70 1.3940 80 1.4192 90 1.4255 100 1.3620 擬合方程式參數(shù) a 6.0e-07 b 6.0e-04 c 1.3601 環(huán)己烷 0 10 30 50 70 90 95 100 沸點 77.40 72.30 67.20 64.40 63.70 63.80 79.00 79.80 氣相折光率 1.3623 1.3792 1.3900 1.3996 1.4035 1.4204 1.4224 1.4252 液相折光率 1.363 1.365 1.369 1.369 1.402 1.4241 1.4255 1.4252 氣相濃度 4 31 48 62 68 92 95 99 液相濃度 5 8 15 1