液體的飽和蒸汽壓的測定

液體的飽和蒸汽壓的測定第1頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月學習靜態(tài)法測定液體飽和蒸氣壓的原理;掌握數(shù)字低真空測壓儀和真空泵的使用方法，初步掌握真空實驗技術(shù)，測定異丙醇的飽和蒸氣壓;明確純液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平衡的概念，深入了解純液體飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系——克勞修斯-克拉貝龍方程式。實驗?zāi)康牡?頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月

在通常溫度下，純液體與其蒸氣達平衡時的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。實驗原理第3頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系可用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示:

式中，R為摩爾氣體常數(shù);T為熱力學度;ΔvapHm為在溫度T時純液體的摩爾氣化熱。第4頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月ΔvapHm可以近似作為常數(shù)，積分上式，得:(2)

其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以lnp對1/T

作圖，應(yīng)為一直線，直線的斜率為

，由斜率可求算液體的ΔvapHm

。第5頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月儀器與藥品真空泵恒溫水浴裝置數(shù)字式低真空測壓儀1臺等壓計冷阱穩(wěn)壓瓶環(huán)己烷第6頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月儀器裝置示意圖接真空泵接數(shù)字低真空測壓儀第7頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月等壓計工作原理等壓計亦稱為平衡管，有A球和形管B、C組成。A球中儲存液體，當B、C間的形管中的液面在同一水平時，表示A、B管間空間的液體蒸汽壓恰與管C上方的外界壓力相等。記下此時的溫度和壓力值，此即氣液平衡的溫度（沸點）與飽和蒸汽壓。第8頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗步驟1．安裝裝置：按照圖示連接儀器及裝置。開機預(yù)熱5－10分鐘，在系統(tǒng)與大氣相通時置零。裝樣：將等壓計內(nèi)裝入適量待測液體異丙醇。A球管約2/3體積，U形管兩邊各1/2體積。系統(tǒng)氣密性檢查：將穩(wěn)壓瓶上的通大氣閥關(guān)閉，打開接系統(tǒng)和真空泵的兩個閥門；開啟真空泵，抽至一定真空度時，關(guān)閉通真空泵閥門，并觀察儀器顯示數(shù)值，數(shù)值沒有明顯的下降說明系統(tǒng)氣密性很好；否則需要檢查漏點，并消除。第9頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月4．排除球管上方空間內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度為25℃，關(guān)閉通大氣的閥門，打開連接系統(tǒng)及真空泵的閥門，打開真空泵進行抽空，使球中液體內(nèi)溶解的空氣和A/B空間內(nèi)的空氣呈氣泡狀，通過B管中液體排出，直至試液沸騰穩(wěn)定1-2min，關(guān)閉接真空泵的閥門，調(diào)節(jié)通大氣的閥門，使空氣緩慢進入系統(tǒng)，直至U型管雙臂液體等高時從儀表讀數(shù)。同法，再抽氣，再讀數(shù)；直至兩次讀數(shù)相差無幾，則表示球體液面上的空間已經(jīng)被異丙醇飽和蒸氣充滿。關(guān)閉真空泵。第10頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月5．飽和蒸汽壓的測定調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度升高3-5℃，待恒溫后調(diào)節(jié)進氣閥，使空氣緩慢進入系統(tǒng)，直至U型管雙臂液體等高時從儀表讀數(shù)。重復(fù)上述操作5組，即可停止實驗。在實驗開始前，需要讀取當前大氣壓P0，計算蒸氣壓P：P=P0-E(E為儀器讀數(shù))6．實驗結(jié)束后打開通大氣的閥門，使壓力表回復(fù)零位。關(guān)閉冷卻水，打開通空泵閥門，關(guān)閉所有電源，使實驗裝置復(fù)原。第11頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)處理1.數(shù)據(jù)記錄表大氣壓

kPa室溫

℃溫度T/K1/TE/kPap/kPalnp第12頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月2.繪出環(huán)己烷的蒸氣壓溫度曲線。3.以lnp對1/T

作圖，并由直線的斜率得出平均摩爾氣化熱ΔvapHm，

并與文獻值進行比較。將直線外推求出環(huán)己烷在標準大氣壓下的正常沸點。第13頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項1．測量前按下校零按鈕校零，測量過程中不可再按校零。2．放入空氣必須小心，防止過多使空氣倒灌，否則重新抽氣排氣。3．注意抽氣時先開啟真空泵后打開體系與穩(wěn)壓瓶間的活塞；停止抽氣時先打開通大氣的閥門，使壓力表回復(fù)零位，打開通空泵閥門使大氣與真空泵相通，再關(guān)真空泵。第14頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題1．