飽和蒸汽壓的測(cè)定

1、一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼玫任挥?jì)測(cè)定乙醇在不同溫度下的飽和蒸氣壓。學(xué)會(huì)用圖解法求乙醇在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均蒸發(fā)焓與正常沸點(diǎn)。二 . 實(shí)驗(yàn)原理一定溫度下，液體純物質(zhì)與其氣相達(dá)到平衡時(shí)的壓力，稱為該溫度下該純物質(zhì)的飽和蒸氣壓。純物質(zhì)的蒸氣壓隨溫度的變化可用克拉佩龍方程表示：設(shè)蒸氣為理想氣體，在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)摩爾蒸發(fā)始vapf可視為常數(shù)，并略去液體的體積，將上式積分得克勞修斯克拉佩龍方程：上式中C為不定積分常數(shù)，此數(shù)值與壓力P有關(guān)。由上式可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定不 同溫度T下的飽和蒸氣壓p,以ln(p/kPa)對(duì)1/(T/K)作圖，得一直線，求得直線 的斜率m和截距C,則乙醇的平均摩爾蒸發(fā)始為三 . 實(shí) 驗(yàn)儀器、試

2、劑儀器：DPCY-2C!飽和蒸氣壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀1套，HK-1D型恒溫水槽1套，WYB-1 型真空穩(wěn)壓包1 個(gè)，穩(wěn)壓瓶1 個(gè)，安全瓶1 個(gè)。試劑：無(wú)水乙醇() 。裝置：四. 實(shí)驗(yàn)步驟讀取室溫及大氣壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)置零打開(kāi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀電源， 預(yù)熱 5min， 選擇開(kāi)關(guān)打到 kPa， 按下面板上的置零鍵，顯示值為00、 00 數(shù)值。系統(tǒng)氣密性檢查除了真空泵前得安全瓶活塞通大氣外，其余活塞都關(guān)上，接通真空泵電源，關(guān)閉與真空泵連接的安全瓶活塞， 開(kāi)始抽真空。 抽氣減壓至壓力顯示-40-53kPa時(shí)，關(guān)閉三通活塞，使系統(tǒng)與真空泵、大氣皆不相通。觀察壓力示數(shù)，如果壓力的示數(shù)能在35min 內(nèi)維持不變， 或顯示數(shù)字下降

3、值秒，則表明系統(tǒng)不漏氣， 否則應(yīng)逐段檢查，消除漏氣原因。排除球管上方空氣內(nèi)的空氣打開(kāi)HK-1D型恒溫水槽電源，設(shè)定溫度為25C,接通冷凝水，同時(shí)調(diào)節(jié)攪拌 器勻速攪拌，其目的是使等壓計(jì)內(nèi)外溫度平衡，用WYB-便真空穩(wěn)壓包控制抽氣 速度， 抽氣減壓氣泡逸出的速度以一個(gè)一個(gè)地逸出為宜 (注意不能成串成串地沖出）至液體輕微沸騰，此時(shí) AB彎管內(nèi)的空氣不斷隨蒸氣經(jīng) C管逸出，如此沸騰35min,可認(rèn)為空氣被排除干凈（壓力顯示約-94kPa）。抽氣結(jié)束后，先關(guān)閉真 空穩(wěn)壓包上與穩(wěn)壓瓶相連的閥門(mén)，再關(guān)閉另一側(cè)閥門(mén)，打開(kāi)與真空泵連接的安全 瓶活塞，使其通大氣，最后關(guān)閉電源。飽和蒸氣壓的測(cè)定當(dāng)空氣被排除干凈，且

4、體系溫度恒定后，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)壓瓶上的直通活塞H,緩緩放入空氣，直至B C管中液面平齊，關(guān)閉直通活塞 H,記錄溫度與壓力。然后， 將恒溫槽溫度升高5C,當(dāng)待測(cè)液體再次沸騰，體系溫度恒定后，再次放入空氣 使B、C管液面再次平齊，記錄溫度和壓力。依次測(cè)定，共測(cè) 5個(gè)值。升高溫度 間隔為5C。結(jié)束實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，再讀一次大氣壓。關(guān)閉電源，打開(kāi)真空穩(wěn)壓包上中間的閥門(mén)， 將體系放入空氣，待等位計(jì)內(nèi)乙醇冷卻后，關(guān)掉冷凝器的冷卻水。整理好儀器裝 置。五.數(shù)據(jù)記錄與處理室溫：C大氣壓（實(shí)驗(yàn)前）：kPa 大氣壓（實(shí)驗(yàn)后）： kPa大氣壓（平均值）：kPa表不同溫度時(shí)乙醇的蒸氣壓t/ C25303540451/(T/K)

5、 X103 p/kPap/kPaIn (p/kPa)vapHm/由圖可得：m= 截距C= vap H=-m R=x =當(dāng)液體的蒸氣壓為kPa時(shí)，代入In （P/Pa） = （-Avap H/R） 乂 （1/T）+ C ,即 In = X（1/T） +.T = = C乙醇的正常沸點(diǎn)為T(mén)=C蒸發(fā)始為mol vap HJ勺相對(duì)誤差二（實(shí)際值-理論值）/理論值=（）/=%Tb的相對(duì)誤差=（）/=%六 . 結(jié)果與討論注意事項(xiàng)抽真空前后，與真空泵連接的安全瓶，都要通大氣。嚴(yán)格控制抽真空速度，不可過(guò)快，觀察U 型管氣泡不要成串，否則會(huì)把U 型管內(nèi)的液體抽出，最關(guān)鍵的是要排完球管內(nèi)的空氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，一定要用真空穩(wěn)壓包上中間的閥門(mén)緩慢通大氣，防止封閉液過(guò)多流入球內(nèi)。誤差分析本實(shí)驗(yàn)是采取靜態(tài)法測(cè)定液體飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系， 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出， 有一組數(shù)據(jù)存在比較大的誤差， 可能是因?yàn)樽x數(shù)的時(shí)候系統(tǒng)還未達(dá)到完全平衡；實(shí)驗(yàn)