液體飽和蒸汽壓的測(cè)定-實(shí)驗(yàn)報(bào)告

液體飽和蒸汽壓的測(cè)定一、試驗(yàn)?zāi)康?克拉貝農(nóng)方程。了解靜態(tài)法測(cè)定液體飽和蒸汽壓的原理。學(xué)習(xí)用圖解法求解被測(cè)液體在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾蒸發(fā)焓與正常沸點(diǎn)。二、試驗(yàn)原理1.熱力學(xué)原理通常溫度下(距離臨界溫度較遠(yuǎn)時(shí))，純液體與其蒸氣達(dá)平衡時(shí)的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸氣1mol液體所吸取的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。101.325kPa時(shí)，液體的沸點(diǎn)稱為該液體的正常沸點(diǎn)。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：p

Hvap m

(1)dT RT2R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度；ΔvapHmT時(shí)純液體的摩爾氣化熱。ΔvapHm與溫度無(wú)關(guān)，或因溫度范圍較小，ΔvapHm可以近似作為常數(shù)，積分上式，得： Hlnp vap

1C (2)R TC為積分常數(shù)。由此式可以看出，以lnp1/T作圖，應(yīng)為始終線，直線的斜率為

Hvap

，由斜R2.試驗(yàn)方法不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓，所用儀器是純液體飽和蒸氣壓測(cè)定裝置。AUCAABCB管液面上的(即A球液面上的蒸氣壓)與加在C管液面上的外壓相等。此時(shí)，體系氣液兩相平衡的溫度稱為液體在此外壓下的沸點(diǎn)?？梢?jiàn)，利用平衡管可以獲得并保持系統(tǒng)中為純?cè)嚇訒r(shí)的飽和蒸汽，U形管中的液體起液封和平衡指示作用。壓力計(jì)圖1 液體飽和蒸氣壓測(cè)定裝置圖1.恒溫槽；2.冷凝管；3.壓力計(jì)；4.緩沖瓶平衡閥；5.2(通大氣用)；6.1〔抽真空用〕；8平衡管三、儀器與試劑恒溫水??；平衡管，溫度計(jì)，冷凝管，數(shù)字式低真空測(cè)壓儀，真空泵及附件，無(wú)水乙醇。四、試驗(yàn)步驟：1、安裝儀器等待測(cè)液體〔本試驗(yàn)是無(wú)水乙醇〕裝入平衡管，A4/5體積，此時(shí)U能有液體。再依據(jù)圖一裝妥個(gè)局部。2、抽真空、系統(tǒng)檢漏將進(jìn)氣閥、閥2翻開(kāi)，閥1關(guān)閉。抽氣減壓至壓力計(jì)顯示壓差為-80KPa時(shí)關(guān)23-5min3、排解AB彎管空間內(nèi)的空氣和形成液封翻開(kāi)閥1，恒溫槽溫度調(diào)至比次大氣壓下待測(cè)液沸點(diǎn)高3-53-5min，14、乙醇飽和蒸汽壓的測(cè)定當(dāng)b、c兩管的液面到達(dá)同一水平面時(shí)，馬上記錄此時(shí)的溫度和壓力，并2，使測(cè)量系統(tǒng)的壓力減小5-7kPa，液體將重沸騰，又有氣泡從平衡管冒出，關(guān)閉閥2，連續(xù)降低水溫。當(dāng)溫度降到肯定程度時(shí)，B,C5-7kpa8試驗(yàn)完畢后，先將系統(tǒng)排空，然后關(guān)閉真空泵。五、數(shù)據(jù)處理：被測(cè)液體：乙醇 室溫：28.60℃ 數(shù)據(jù)記錄恒溫槽溫度 1 壓力計(jì)讀數(shù)液體的蒸汽壓㏑pt/℃ T/K

×103

△p/kPa p=pp/kPa79.14352.292.839097.674.58276.53349.682.860-7.3090.374.50474.58347.732.876-13.2184.464.43672.82345.972.890-20.2177.464.35070.86344.012.907-25.4472.234.28068.84341.992.924-31.3366.344.19566.56339.712.944-36.9760.704.10664.58337.732.961-42.0955.584.018lnp1/TvapHm。1/T與lnP的關(guān)系圖1/T與lnP的關(guān)系圖4.74.6nl4.54.44.34.24.143.92.82y=-4.6855x+17.897系列1線性(系列1)2.842.862.882.92.922.942.962.981/T〔×103K〕=

Hvap

得：ΔH

= ﹣kR= 4.6855×8.314=38.96KJR vapm六、留意事項(xiàng):預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)當(dāng)讀懂各個(gè)閥門(mén)的作用及氣路連接。試驗(yàn)前應(yīng)檢查并保證體系不漏氣。減壓速度要適合，必需防止平衡管內(nèi)液體沸騰過(guò)于猛烈，致使管內(nèi)液體快速蒸發(fā)。B內(nèi)必需放置于恒溫水欲中的水面以下，否則其溫度與水溫不同。七、思考題:AB答:AB彎管空間內(nèi)的壓力包括兩局部：一是待測(cè)液的蒸氣壓;另一局部是空氣的壓力。測(cè)定時(shí)，必需將其B85°C31，防止外界空氣進(jìn)入緩沖氣體罐內(nèi)。本試驗(yàn)方法能否用于測(cè)定溶液的飽和蒸氣壓？為什么？答：溶液不是純潔物，其沸點(diǎn)不穩(wěn)定，試驗(yàn)操作過(guò)程中很難推斷是否已到達(dá)其沸點(diǎn)。答：假設(shè)不與大氣相通，球管內(nèi)的液體可能會(huì)被吸入到緩沖儲(chǔ)氣罐。答21，使儲(chǔ)氣管內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)-50kPa23-5°C1，增大壓強(qiáng)使球形管內(nèi)液面相平。答：由于當(dāng)?shù)卮髿鈮杭霸囼?yàn)誤差，結(jié)果將偏小。產(chǎn)生誤差的緣由有哪些？答：當(dāng)?shù)卮髿鈮骸⑼茢嘁好媸欠裣嗥降臉?biāo)準(zhǔn)、液面相尋常數(shù)據(jù)的采集都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響。生登表系 別：專 業(yè)：學(xué) 制：姓 名：填寫(xiě)日期 年 月 日姓現(xiàn)名姓現(xiàn)名照名曾用名片籍貫家庭住民族址本人身體安康狀況何時(shí)何地參與共濟(jì)情況及主 要經(jīng) 濟(jì)來(lái) 或處 分本人 學(xué) 歷 及 社會(huì)經(jīng) 歷

〔或單位〕學(xué)習(xí)〔或任何職〕

證明人何如