双液系气—液相图的绘制实验报告

兰州大学化学化工学院

基础化学II实验报告

（物理化学部分）

题目 双液系气—液相图的绘制

班 级 姓 名 组 号 仪器号

室 温 21.6℃ 大 气 压 825.3MB 实验地点 实验楼C311 日 期 2008.11.9

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一、实验目的

1、用沸点仪测定标准压力下环已烷-乙醇双液系的气液平衡数据，绘制系统的沸点－组成图，确定系统的恒沸温度及恒沸混合物的组成。

2、了解用沸点仪测量液体沸点的方法，了解阿贝折光仪的测量原理和使用方法。 二、实验原理

1、将两种完全互溶的挥发性液体组分A和组分B混合后，在一定的温度下，平衡共存的气、液两相的组成通常并不相同。因此，如果在定压下将液态混合物蒸馏，测定馏出物（气相）和蒸馏液（液相）的组成，就可得到平衡时气、液两相的组成并绘制出沸点－组成图（即T－x 图）。下图为完全互溶双液系的一种蒸馏相图。

2、完全互图如下：

恒沸点：该点的气相组成和液相组

溶双液系的具有恒沸点的相

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成完全相同，在整个蒸馏过程中的沸点亦恒定不变。故不能用普通蒸馏的方法将 A 和 B 完全分开。

3、测绘具有恒沸点的相图时，要求同时测定溶液的沸点及气液平衡时两相的组成。 （1）将组成不同的系统逐次置于沸点仪中，加热至沸腾，在气液两相达平衡，测定其沸点；

（2）用数字阿贝折射仪测定达到平衡的两相组成；

（3）分别将沸点下的气相点和液相点连成气相线和液相线，就得到完全互溶双液系的t-x相图。

4、本实验采用的环己烷(B)－乙醇(A)系统是完全互溶的二组分系统，其沸点－组成图属于具有最低恒沸点的类型。本实验采用沸点仪测沸点，用阿贝折射仪测定其折射率。利用一定温度下该溶液的的折射率—组成工作曲线，内插法得到样品的组成。 三、装置及流程简程

1 盛液容器 2 小球 3 冷凝管 4 测量温度计 5 辅助温度计 6 支管 7 小玻管 8 电热丝

四、原始数据及数据处理

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V乙醇/ml V环己烷/ml b.p./℃ 20 0 73.02 20 1.5 68.95 20 3 66.27 20 5 63.32 20 9 60.8 2 20 59.4 1 20 .78 0.6 20 67.35 0.3 20 69.85 0 20 71.93 相图如下：

液相 气相 n 乙醇% n 乙醇% 1.3616 0.975 1.3616 0.975 1.3622 0.966 1.3776 0.799 1.35 0.941 1.3827 0.736 1.3668 0.917 1.3932 0.605 1.3734 0.847 1.39 0.522 1.4081 0.379 1.4023 0.472 1.422 0.103 1.4031 0.46 1.4229 0.08 1.4082 0.379 1.4233 0.077 1.4145 0.265 1.4237 0.069 1.4237 0.069 乙醇—环己烷双液相图7570b.p./℃65605500.20.4乙醇%五、实验结果及讨论

恒沸点：59.2℃ 恒沸组成：乙醇47.5% 环己烷52.5% 实验注意事项

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1、实验过程中必须在冷凝管中通入冷却水，以使气相全部冷却。

2、电阻丝不能露出液面，一定要被欲测液体浸没，否则通电加热会引起有机液体燃烧。通过电流不能太大，所加电压不能大于20V(在本实验所用电阻丝),只要能使欲测液体沸腾,蒸气在冷凝管中的回流高度保持在2cm左右即可，过大会引起欲测液体(有机化合物)的燃烧或烧断电阻丝或烧坏变压器。

3、温度读数稳定后维持3～5min以使体系达到气－液平衡，其间应不时将小球中凝集的液体倾入烧瓶内。

4.、只能在停止通电加热后才能取样分析。

5、取样用的滴管应预先干燥，且在测定的过程中不能用水洗涤。 6、因样品可循环使用，使用后应倒还原瓶中，且尽量倒完。

7、 阿贝折光仪使用时，棱镜上不能触及硬物(如滴管等)，拭擦棱镜需用擦镜纸。每测完一个样品后应用吸耳球将棱镜表面吹干。

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