北京理工大學(xué)物理化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2

PAGEPAGE111北京理工大學(xué)物理化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告化工與環(huán)境學(xué)院 化工與制藥類專業(yè) 2014 年 5月 20日實(shí)驗(yàn)名稱 二元體系沸點(diǎn)組成圖測定

指導(dǎo)教師姓 名黃文林年級(jí)

大二 學(xué)號(hào)

1120122451 成績一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笤诖髿鈮合?，測定環(huán)己烷-乙醇體系氣、液平衡相圖（沸點(diǎn)-組成圖。掌握數(shù)字式折光儀的測量原理和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理C7.1a.溶液的沸點(diǎn)介于兩純組分沸點(diǎn)之間，如苯一甲苯體系；b.溶液有最低恒沸點(diǎn)，如環(huán)己烷－乙醇體系；c.溶液有最高恒沸點(diǎn)，如丙酮—氯仿體系。b、c兩類溶液在最高或最低恒沸點(diǎn)時(shí)氣、液兩相組成相同，加熱蒸發(fā)只能使氣相總量增加，氣、液相組成及溶液沸點(diǎn)保持不變，此溫度稱恒沸點(diǎn)，相應(yīng)組成稱恒沸組成。K K KT 氣 T T 氣氣液 液液A x2x4 x1 xa

B A xbC7.1 二元體系T-x

B A x Bc 圖PAGEPAGE2ax11x2（0xx2氣相量逐漸增多，沸點(diǎn)繼續(xù)上升，氣、液二相組成分別在氣相線和液相線上變化，當(dāng)達(dá)某溫度（2x3、x4f=c-p+2可知，當(dāng)外壓恒定時(shí)，在氣、液兩相共存區(qū)域自由度等于1，當(dāng)溫度一定時(shí)，則氣、液兩相的組成也就確定，總組成一定，由杠桿規(guī)則可知兩相的量之比也已確定。因此，在一定的實(shí)驗(yàn)裝置中，全回流的加熱溶液，在總組成、總量不變時(shí)，當(dāng)氣相的量與液相的量之（達(dá)氣-液平衡分析其組成，得到該溫度下，氣、液兩相平衡時(shí)各相的組成。改變?nèi)芤嚎偨M成，得氣相、液相的成份分析采用折光率法：先繪出折光率～組成（n～x）的等溫線，方法是在定溫下測定已知各種組成（x）的折光率(n)，n～x(n)x三、儀器與試劑恒溫槽、恒沸點(diǎn)儀、數(shù)字式折光儀、鏡頭紙、加熱

溫度計(jì)電源、電熱絲、導(dǎo)線（帶夾子度計(jì)、放大鏡、量筒（30ml、洗耳球、吸管、環(huán)2

冷卻水

源凹槽 支管PAGEPAGE3PAGEPAGE3己烷（A.R、無水乙醇（A.R）四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)裝置如右圖：20℃；C7.110（110；確認(rèn)冷卻水已通入沸點(diǎn)儀冷凝管中；按編號(hào)次序?qū)㈠F形瓶內(nèi)溶液（30mL）倒入沸點(diǎn)儀1/22/30；連通加20V；加熱溶液至沸騰；度（即為沸點(diǎn)；用對(duì)應(yīng)編號(hào)的長膠頭滴管從冷凝管上端伸入凹槽取餾液，立即在下測定折光率；用對(duì)應(yīng)編號(hào)的短膠頭滴管從沸點(diǎn)儀支管伸入取母液樣PAGEPAGE4PAGEPAGE4品，立即在20℃下測定折光率；形瓶；411測定完畢后整理實(shí)驗(yàn)儀器。五、數(shù)據(jù)記錄與處理根據(jù)測定的折光率，在實(shí)驗(yàn)室提供的折光率（n）~組成（x）查處對(duì)應(yīng)的組成，填入下表：以溫度為縱坐標(biāo)，組成為橫坐標(biāo)，繪出沸點(diǎn)~溫度及恒沸組成。PAGEPAGE5PAGEPAGE5由上圖可以看出，恒沸溫度為64.5℃恒沸組成中環(huán)己烷的組成為：氣相0.532，液相0.537，即環(huán)己烷的平均組成為（0.532+0.537）/2=0.5345所以恒沸恒沸時(shí)，環(huán)己烷與乙醇的組成比約為53:47六、注意事項(xiàng)1010PAGEPAGE6PAGEPAGE6以防止漏氣，否則兩相不易達(dá)到平衡，使溫度不穩(wěn)定。溫度計(jì)和電熱絲的位置應(yīng)按照要求安裝好，否則溫度指示不準(zhǔn)。一定要待溫度穩(wěn)定后即體系達(dá)到氣、液平衡后才能取樣分析。配制不同組分溶液時(shí)，測量體積不準(zhǔn)確存在偏差；程度不相等，容易造成一部分溶液配比不準(zhǔn)確；差；確度和準(zhǔn)確度有很大影響，誤差不可避免；實(shí)驗(yàn)中氣壓與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓不等，配制溶液時(shí)濃度不精確。Excel溫度和恒沸組成的交點(diǎn)把握不精確。八、思考題1.本次實(shí)驗(yàn)過程中，如何判斷氣、液相是否已達(dá)到平衡？PAGEPAGE7PAGEPAGE7答：當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定的時(shí)候表示氣－液已達(dá)到平衡狀態(tài)。答：當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定的時(shí)候表示氣－液已達(dá)到平衡狀態(tài)。2. ?。看穑盒?。3. 收集氣相冷凝液的凹槽的大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響？答：如果凹槽太小，則不易收集氣相冷凝液，收集液體太少會(huì)對(duì)折光率的