【最新】二元完全互溶液体的相图。实验报告.doc

二元完全互溶液体的相图一．实验目的1．绘制常压下环己烷—异丙醇双液系的 T—X 图，并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点．2.学会阿贝折射仪的使用二．实验原理两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系根据两组分间溶解度的不同，可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时，如果该两组分的蒸气压不同，则混合物的组成与平衡时气相的组成不同当压力保持一定，混合物沸点与两组分的相对含量有关恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气－液平衡相图（ T－ x），根据体系对拉乌尔定律的偏差情况，可分为 3 类：（1）一般偏差：混合物的沸点介于两种纯组分之间，如甲苯－苯体系，如图 2.7(a)所示2）最大负偏差：存在一个最小蒸汽压值，比两个纯液体的蒸汽压都小，混合物存在着最高沸点，如盐酸—水体系，如图 2.7(b)所示3）最大正偏差：存在一个最大蒸汽压值，比两个纯液体的蒸汽压都大，混合物存在着最低沸点如图 2.7(c)）所示图 2.7 二组分真实液态混合物气—液平衡相图（T-x 图）后两种情况为具有恒沸点的双液系相图它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同，因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离，而tA tA tAtB tB tBt /oCt /oC /oCxB xB xBB AB B(a) (b) (c)' '姓名： 专业： 级 班 实验室： 学号： 课程： 实验名称： 只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。

为了测定双液系的 T－ x 相图，需在气－液平衡后，同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成本实验以环己烷－乙醇为体系，该体系属于上述第三种类型，在沸点仪（如图 2.8）中蒸馏不同组成的混合物，测定其沸点及相应的气、液二相的组成，即可作出 T－ x 相图本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定 折光率是物质的一个特征数值，它与物质的浓度及温度有关，因此在测量物质的折光率时要求温度恒定溶液的浓度不同、组成不同，折光率也不同因此可先配制一系列已知组成的溶液，在恒定温度下测其折光率，作出折光率－组成工作曲线，便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成三．仪器与试剂仪器：沸点仪，阿贝折射仪，恒温槽，移液管，量筒，小试管试剂：环己烷（沸点为 80.1℃，25℃折光率为 1.4264），乙醇（沸点为 78.4℃25℃时，乙醇的折光率为 1.3593四．实验步骤：1.按图组装沸点仪装置，并调节好阿贝折射仪配制四组不同的环己烷与乙醇溶液，并分别编号①、②、③、④2.测定折射率与组成的关系用阿贝折射仪分别测量①、②、③、④、组的折射率，记录数据，绘制折射率—组成工作曲线3.测定沸点与组成的关系间歇测定法：在测定沸点与组成的的关系时也可以用间歇法测定。

把①组溶液加入沸点仪中加入沸石，待沸腾稳定后读取沸点温度立即停止加热取气相冷凝液测其折射率，再取液相液体测其折射率，然后用滴管取尽沸点仪中的测定液，放回原试剂瓶中在沸点仪中再加入②、③、④、组新的待测液用上述方法同样一次测定记录数据，绘制 T—X 图注意事项：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2. 电热丝一定要被溶液浸没后方可通电加热，否则电热丝易烧断，还可能会引起有机物燃烧，所以电压不能太大，加热丝上有小气泡逸出即可3. 注意一定要先加溶液，再加热，取样时，应注意切断加热丝电源4．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5．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五．数据处理表 1 步骤 2 中数据记录① ② ③ ④环己烷浓度折光率作出环己烷－乙醇标准溶液的折光率－组成工作曲线表 2 步骤 3 中数据记录根据工作曲线求出各待测溶液的气相和液相平衡组成，填入表中以组成为横轴，沸点为纵轴，绘出气相与液相的沸点－组成( T-X)平衡相图混合液编号 沸点 液相折光率 气相折光率①②③④六．思考题1．平衡时，气液两相温度是否应该一样，实际是否一样，对测量有何影响？答：平衡时温度应该一样，但实际上不一样，使蒸气还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相。

2．如何判断气－液已达到平衡状态？答：当液体沸腾时及温度不再变化稳定时气-液已达平衡态3.沸点测定时有过热现象和再分馏作用，会对测量产生何种影响？答：根据相图测定原理 ，过热时将导致液相线向高温处移动，就是向上移动分馏作用会导致出来的气相组分含有的易挥发成份偏多，该气相点回向易挥发组分那边偏移就是向左或向右偏移。