二元液系氣液平衡相圖

1、精選文檔實(shí)驗(yàn)二 二元液系氣液平衡相圖一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解環(huán)己烷乙醇系的沸點(diǎn)組成圖2、 由圖上得出其最低恒沸溫度及最低恒沸組成（含乙醇%）3、 學(xué)會(huì)使用數(shù)字阿貝折射儀4、 學(xué)會(huì)使用WTS05數(shù)字交流調(diào)壓器二、 原理一個(gè)完全互溶雙液體系的沸點(diǎn)組成圖，表明在氣液二相平衡時(shí)沸點(diǎn)和二相成分間的關(guān)系，它對(duì)了解這一體系對(duì)行為及分餾過程都有很大的實(shí)用價(jià)值。在恒壓下完全互溶雙液系的沸點(diǎn)與組分關(guān)系有下列三種情況：1、溶液沸點(diǎn)介于二純組分之間；2、溶液有最高恒沸點(diǎn)；3、溶液有最低恒沸點(diǎn)。圖1表示有最低恒沸點(diǎn)，本次實(shí)驗(yàn)圖形也像如此的樣子，ALB代表液相線的交點(diǎn)表示在該溫度時(shí)互成平衡的二相的成份。繪制沸點(diǎn)成份圖的簡(jiǎn)

2、單原理如下：當(dāng)總成份為X的溶液開始蒸餾時(shí)，體系的溫度沿虛線上升，開始沸騰時(shí)成份為Y的氣相生成。若氣相量很少，x、y二點(diǎn)即代表互成平衡時(shí)液氣二相成份。繼續(xù)蒸餾，氣相量逐漸增多，沸點(diǎn)沿虛線繼續(xù)上升，氣液二相成份分別在氣相和液相線上沿箭頭指示方向變化。當(dāng)二相成份達(dá)到某一對(duì)數(shù)值x和y，維持二相的量不變，則體系氣液二相又在此成份達(dá)到平衡，而二相的物質(zhì)數(shù)量按杠桿原理分配。本實(shí)驗(yàn)利用回流的方法保持氣液二相相對(duì)量一定，則體系溫度恒定。待二相平衡后，取出二相的樣品，用阿貝折光儀測(cè)定其折射率。得出該溫度下氣液二相平衡成份的坐標(biāo)點(diǎn)，改變體系的總成份，再用上法找出一對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，這樣測(cè)得若干坐標(biāo)點(diǎn)后，分別按氣相點(diǎn)和液相點(diǎn)

3、連成氣相線和液相線，即得TX平衡圖。三、 步驟1、 安裝接通儀器，打開冷凝水；2、 加入環(huán)己烷20ml，蒸餾至沸騰，待小兜有液體后回流三次，溫度平衡23分鐘基本不變，記下溫度，關(guān)閉調(diào)壓器；3、 A組加入乙醇0.5ml，用上法測(cè)定溫度，然后關(guān)閉調(diào)壓器，取出氣相，液相的樣品，測(cè)其折射率，以后分別加入1.0,2.0,4.0,8.0,12.0ml乙醇；4、 B組加入20ml無水乙醇，蒸餾至沸騰，待小兜有液體后回流三次，溫度平衡23分鐘基本不變，記下溫度，關(guān)閉調(diào)壓器；5、 加環(huán)己烷0.2ml用上法測(cè)定溫度，然后關(guān)閉調(diào)壓器，取出氣相，液相樣品，測(cè)其折射率，以后分別加入0.2,0.3,0.5,1.0,2.0

4、ml環(huán)己烷；6、 將所得的折射率在相應(yīng)的工作曲線上找到組成；7、 關(guān)閉電源，冷凝水，整理好儀器，倒掉廢液；8、 簽字，還工作曲線表。四、 數(shù)據(jù)處理1、 將測(cè)得的數(shù)據(jù)列成表格；平衡溫度氣相折射率氣相組成液相折射率液相組成2、 在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算紙上作沸點(diǎn)組成圖；3、 由圖上標(biāo)出最低恒沸溫度和最低恒沸組成。五、 注意事項(xiàng)1、 平衡溫度一定是穩(wěn)定23分鐘后的數(shù)字溫度計(jì)上的讀數(shù)；2、 來回振蕩3次，并且充分均勻；3、 傳感器不可靠在電熱絲上；4、 傳感器保持一段在液面下面，以免影響平衡溫度；5、 調(diào)壓器上的電源打在10V左右；6、 折光率要看正確，即一半白一半黑，黑白交叉正好在十字中心；7、 測(cè)定折光率時(shí)不可

5、將取樣管碰撞棱鏡；8、 被測(cè)液放入后應(yīng)立即關(guān)閉棱鏡，以免揮發(fā)；9、 液體須充滿整個(gè)棱鏡，不可有氣泡產(chǎn)生；10、 沸騰不能太過分厲害，以免冷凝不及；11、 塞子要塞緊，沸騰時(shí)不可打開側(cè)蓋上的管子，更不可一邊沸騰，一邊進(jìn)行取樣；12、 取樣管用過一次以后希望不再用第二次；13、 測(cè)過折射率后應(yīng)將棱鏡打開晾干，以便下次再用，如不干則用吸球吹吹；14、 嚴(yán)禁用手擦棱鏡及光學(xué)零件；15、 折光儀上嚴(yán)禁測(cè)定有腐蝕性的液體；16、 折光儀不能曝曬強(qiáng)日光中；17、 液體沒有淹沒電熱絲時(shí)，切勿通電，否則電熱絲要燒斷；18、 查工作曲線是時(shí)候要注意，就是說表示折射率，上面的20或25，30表示的是溫度，因此做的是

6、哪個(gè)溫度，切勿亂用或混用，以免造成誤差；19、 作圖時(shí)希望同學(xué)們注意使用的小方格坐標(biāo)紙至少取1010cm；20、 確定恒沸溫度和恒沸組成應(yīng)由圖上找得，并紀(jì)錄在數(shù)據(jù)處理欄中。六、 思考題1、 本實(shí)驗(yàn)氣液二相是怎樣達(dá)成平衡的？2、 在室溫下測(cè)折射率存在什么問題？3、 小槽體積小對(duì)測(cè)量有何影響？4、 本實(shí)驗(yàn)加入量多用量筒量取，那么這體積是否要求加入量很準(zhǔn)確？5、 要求沸騰時(shí)不能打開塞子或打開側(cè)管取樣，這是為了什么？如果這樣做又將會(huì)怎樣？6、 為什么要來回振蕩幾次？7、 溫度計(jì)為什么要不靠電熱絲？8、 要求沸騰不宜過快這是為了什么？9、 如何判斷氣液二相是否處于平衡？10、 如何保證測(cè)定折射率時(shí)液體保

7、持平衡時(shí)的組成？11、 本實(shí)驗(yàn)主要誤差來自何處？七、 指導(dǎo)教師要注意的易發(fā)生的問題1、 此實(shí)驗(yàn)據(jù)我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果看共是十二點(diǎn)，加上二點(diǎn)唇溶液的點(diǎn)，共十四個(gè)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間如果不重做，3.5個(gè)小時(shí)可以完成，如果中途遇到曲折可能來不及；2、 從現(xiàn)象看比以前的要易做些，但學(xué)生的數(shù)據(jù)仍有可能會(huì)發(fā)生倒個(gè)現(xiàn)象，特別是環(huán)己烷中加乙醇的前2個(gè)點(diǎn)。如發(fā)生倒個(gè)現(xiàn)象可以請(qǐng)學(xué)生再蒸餾一下，特別是到達(dá)平衡點(diǎn)附近時(shí)要注意學(xué)生數(shù)據(jù)；3、 實(shí)驗(yàn)中要常查學(xué)生數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題及早解決；4、 現(xiàn)使用蒸餾儀比較好，漏氣現(xiàn)象并不嚴(yán)重，因此一般不會(huì)發(fā)生一會(huì)兒溫度就上升的現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)有要及早幫助學(xué)生查找原因。八、 結(jié)論1、 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)總結(jié)，認(rèn)為方案比乙酸乙脂乙醇體系要好些，主要是氣液拉開，特別是上下點(diǎn)相反的圖幾乎是很少發(fā)生了，作圖較以前好看些，偏離的點(diǎn)也少些了；2、 同以前一樣，恒溫的溫度越低越好，揮發(fā)的慢，因此建議能避免避開30，35；3、 本實(shí)驗(yàn)蒸餾氣到達(dá)冷凝前，常會(huì)有一些沸點(diǎn)較高的組分已經(jīng)冷凝，因而所測(cè)氣相成份可能并不