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双液系气液平衡相图的绘制实验报告

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11)将另一组成的液体加入沸点仪中。参照上面步骤进行操作,测定馏液和母液的折光率。更换样品时,对温度计探头和沸点仪内残留的液体不需进行吹干处理,因为各种溶液的组分本来就是大概值,我们需要通过测定折光率来具体的判断组分。

12) 同样的方法,测定其它组成溶液沸点、冷凝液和液相液体的折光率。

五.数据处理与分析

阿贝折射仪温度: 25.0 ℃ 大气压: 100.17 kPa

表1 环己烷-乙醇混和液测定数据

体积比 编号 环乙烷 乙醇 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 9 24 44 60 69 77 88 97 100 100 91 76 56 40 31 23 12 3 0 /℃ 76.9 74.9 71.8 65.3 64.1 61.7 62.6 68.9 77.8 79.0 折光率 1.3597 1.3764 1.3847 1.3982 1.4004 1.4059 1.4081 1.4177 1.4222 1.4297 组成 0 0.190 0.310 0.510 0.534 0.642 0.688 0.867 0.964 0.988 折光率 1.3597 1.3609 1.3627 1.3785 1.3934 1.4058 1.4099 1.4227 1.4231 1,4301 沸点气相冷凝液分析 液相分析 组成 0 0.015 0.036 0.215 0.424 0.640 0.718 0.986 0.979 0.994

以组成为横轴,沸点为纵轴,绘出气相与液相的沸点-组成(T-x)平衡相图。

### 气相1.00.80.6组分0.40.20.06062646668707274767880沸点/℃

由图知:恒沸点为61.7℃,恒沸点组成为x环己烷/x环己烷+x乙醇= 0.641 可能引起误差的原因有一下几点:

1. 在转移溶液时,由于环己烷和乙醇都是易挥发的液体,而且两者的挥发程度不相等,容易造成一部分溶液配比不准确;

2. 在利用数字式折光仪测定折射率时,由于人眼对于敏感变化的交界线,识别不准、对于折光率值把握不准等一系列系统误差,对于本次实验的精确度和准确度有很大影响,误差不可避免;

3. 循环水温度在实验过程中稍有变动,在 24.9—25.1 ℃之间变动,所以从图像中读出的组分数有偏差。

4. 由于在沸腾前凹槽内便开始积累液体,所以凹槽内的液体与实际的气相组成有区别。

六.注意事项

1. 测定折光率时,动作要迅速,以避免样品中易挥发组分损失,确保数据准确。在测定其气相冷凝液和液相的折射率时要保持温度一致。

2. 注意一定要先加溶液,再加热,取样时,应注意切断电热套电源。避免沸点仪破裂,乙醇泄露,引起火灾。

3.每次取样量不宜过多,取样管一定要干燥,不能留有上次的残液,气相部分的样品要取干净。

4.阿贝折射仪的棱镜不能用硬物触及(如滴管),擦拭棱镜需用擦镜纸。 5. 10个沸点仪中的液体都测完后,如果发现10个样品的组成分布不均匀,不便作图,可以改变某个沸点仪中液体组成,多测几组样品。

6. 冷凝管上端塞子必须打开,冷却水量要够,烧瓶上端及支管塞子要塞紧,以防止漏气,否则两相不易达平衡,使温度不稳定。

7. 温度计探头的位置应按照要求装好,否则温度指示不准。 8. 一定要待温度稳定后即体系达气、液平衡后才能取样分析。 七.思考题

(一) 本实验过程中,如何判断气、液相是否已达平衡?

答:当液体沸腾时及温度不再变化稳定时气-液已达平衡态。

(二) 本实验体系中,恒沸组成的蒸气压比拉乌尔定律所预测的蒸气压大还是小?

答:恒沸组成的蒸气压比拉乌尔定律所预测的蒸气压大。具有最低恒沸温度,T-x 有负偏差,那么 p-x 有正偏差。所以恒沸组成的蒸气压比拉乌尔定律所预测的蒸气压大。

(三) 收集气相冷凝液的凹槽的大小对实验结果有无影响?

答:有影响。如果凹槽太小,则不易收集气相冷凝液。收集液体太少会对折光率的测量有影响。但是凹槽小使得凹槽内的液体更新快,使得凹槽内的液体更接近于气相组成,这样的话实验结果更加精确。如果凹槽太大,就容易遗留馏出的液体在里面,不易吹干,影响下一次测量折光率。

(四) 蒸馏是一次分离环己烷-乙醇的有效方法吗?为什么?

答:蒸馏分离两个溶液需要两种纯液体的溶沸点相差较大。环己烷和乙醇的溶沸点相差太近。因此不能用蒸馏的方法来分离。另外由于最低恒沸点的存在,一次分离得到的是环己烷或者乙醇和恒沸物。

双液系气液平衡相图的绘制实验报告

11)将另一组成的液体加入沸点仪中。参照上面步骤进行操作,测定馏液和母液的折光率。更换样品时,对温度计探头和沸点仪内残留的液体不需进行吹干处理,因为各种溶液的组分本来就是大概值,我们需要通过测定折光率来具体的判断组分。12)同样的方法,测定其它组成溶液沸点、冷凝液和液相液体的折光率。五.数据处理与分析阿贝折射仪温度:25.0℃大
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