物化实验-双液系的气液平衡相图
双液系的气液平衡相图
孙滢智/2013011968材31（张泽文）
实验日期：2014.12.5 提交报告日期：2014.12.10 带实验的老师：陈巧梅
1 引言
1.1 实验目的
1.1.1 用沸点仪测定在常压下环已烷—乙醇的气液平衡相图。
1.1.2 掌握阿贝折射仪的使用方法。
1.2 实验原理
将两种蒸气压不同的挥发性液体混合，溶液的组成与其平衡气相的组成不同。在压力保持一定，二组分系统气液达到平衡时，表示液态混合物的沸点与平衡时组成关系的相图，称为沸点和组成(T-x)图。沸点和组成(T-x)的关系有下列三种：(1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系，其液体混合物的沸点介于两纯物质沸点之间见图1(a)；(2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差，其溶液有最高恒沸点见图1(b)；(3)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差，其溶液有最低恒沸点见图1(c)。第(2)、(3)两类溶液在最高或最低恒沸
点时的气液两相组成相同，加热蒸发的结果只使气相总量增加，气液相组成及溶液沸点保持不变，这时的温度称恒沸点，相应的组成称恒沸组成。
图1 沸点组成图
为了测定二元液系的T-x图，需在气液达到平衡后，同时测定溶液的沸点、气相和液相组成。
本实验是测定具有最低恒沸点的环己烷—乙醇双液系的T-x图。方法是用沸点仪(图2)直接测定一系列不同组成之溶液的气液平衡温度(即沸点)，并收集少量馏出液(即气相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相)，分别用阿贝折射仅测定其折射率。为了求出相应的组成，必须先测定已知组成的溶液的折射率，作出折射率对组成的工作曲线，
在此曲线上即可查得对应于样品折射率的组成。
图2 沸点仪
2. 实验操作 2.1 实验用品
沸点仪、调压器、阿贝折射仪、超级恒温槽、1／10℃温度计、酒精温度计、滴管、放大镜。
环己烷(AR)、无水乙醇(AR)、各种浓度的环已烷—乙醇混合溶液（已注入各沸点仪中）。
2.2 实验环境
室温：T0= 19.8 ℃ 相对湿度：12%
大气压：p0= 100.87 kPa。
2.3 实验步骤
2.3.1
测定溶液的折射率。用阿贝折射仪测定环
己烷、无水乙醇以及由环已烷—乙醇组成的标准溶液的折射率，作折射率对组成的工作曲线。
2.3.2
检查待测样品的浓度。在通电加热之前，
检查沸点仪内的待测样品的浓度是否合适。若浓度不符合要求，则加环己烷或乙醇调正。
2.3.3
测定液相和气相组成。分别测定质量百分
数为0、10％、30％、69.5％、90％、96％、100％的环已烷—乙醇溶液在沸点下的液相和气相的组成。测定方法如下：
接通电源，通冷却水，按要求调节调压器，加热溶液至沸腾。待其温度计上所指示的温度保持恒定后，读下该温度值，同时停止加热，并立即在小泡中取气相冷凝液，迅速测定其折射率，冷却液相，然后用滴管将溶液搅均后取少量液相测定其折射率。若认为数据不可靠，重复上述操作。注意：每次测量折
物化实验-双液系的气液平衡相图
