相平衡實(shí)驗(yàn)環(huán)己烷—乙醇恒壓氣液平衡相圖繪制物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測(cè)定常壓下環(huán)己烷—乙醇二元系統(tǒng)的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪制101.325kPa下的沸點(diǎn)—組成相圖。2.掌握阿貝折射儀的原理和使用方法。3.掌握水銀溫度計(jì)與大氣壓力計(jì)的校正與使用方法。p氣相組成yB液相組成xBT總組成為Z的混合物恒溫槽測(cè)定一系列z時(shí)的T、p、x、y數(shù)據(jù)，并以圖示形式表達(dá)T、p、x、y之間的關(guān)系

，即為氣液平衡相圖二、實(shí)驗(yàn)原理p氣相組成yB液相組成xBT1.恒壓氣液平衡實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)原理冷凝加熱液相氣相組成分析組成分析溫度計(jì)壓力控制回流管2.Ellis平衡蒸餾器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理循環(huán)路徑：溶液2沸騰室

液體+蒸氣5蛇管6溫度計(jì)液相氣相7溫度計(jì)9冷凝11接收器433.氣、液相組成分析在一定溫度下，純物質(zhì)具有一定的折射率，當(dāng)兩種物質(zhì)互溶形成溶液后，溶液的折射率與其組成有一定的順變關(guān)系。利用阿貝折射儀測(cè)定溶液的折射率，確定其組成x,y。本實(shí)驗(yàn)采用物理方法分析氣液平衡后的氣、液相組成。阿貝折射儀測(cè)定液體折射率視窗波長(zhǎng)為589.3nm的鈉光D線在溫度為t時(shí)所測(cè)液體的折射率測(cè)定范圍1.3~1.7,精度±0.00011.38001.3900三、實(shí)驗(yàn)試劑與儀器試劑：環(huán)己烷，乙醇儀器：Ellis平衡蒸餾器，可控硅調(diào)壓器，電壓表，阿貝折射儀，超級(jí)恒溫槽四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）加入樣品，溶液加至蛇管?chē)娍谙路?.5cm處。（2）打開(kāi)冷卻水，水的流量適中，不要太急，防止水管脫落。（3）加熱，實(shí)驗(yàn)之初先打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)（加熱電壓不得超過(guò)180V）和液相保溫開(kāi)關(guān)（8-10V），氣相保溫不打開(kāi)，待系統(tǒng)正常沸騰后再打開(kāi)氣相保溫，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱電壓（8-10V），使冷凝液產(chǎn)生速度為每分鐘60～100滴），氣相溫度高于氣液平衡溫度0.5-1.5℃

。（4）待氣液平衡溫度恒定15min以上時(shí)，可認(rèn)為已達(dá)到相平衡，記下T、p。（5）關(guān)閉所有電源，待系統(tǒng)冷卻后，取樣，分別測(cè)氣液相溶液折射率nx，ny

。五、數(shù)據(jù)處理nx，ny---------x,y平衡溫度的確定水銀壓力計(jì)讀數(shù)的校正平衡溫度的壓力校正相圖繪制①溫度計(jì)示值校正

t示=t標(biāo)－t觀平衡溫度的確定毛細(xì)管直徑不均勻和水銀不純

t露

=0.000

16

n

(t觀－t環(huán))

②溫度計(jì)露莖校正未處于待測(cè)的溫度n=

t觀－t塞

t塞t=t觀+

t示+

t露2、氣壓計(jì)讀數(shù)校正①溫度校正：②重力加速度及氣壓計(jì)本身的誤差校正：平衡溫度的壓力校正正常沸點(diǎn):外壓為101.325kPa下的氣液平衡溫度實(shí)驗(yàn)壓力條件下氣液平衡溫度外壓為101.325kPa下氣液平衡溫度tt常

校正平衡溫度的壓力校正對(duì)于本實(shí)驗(yàn)用Ellis平衡蒸餾器測(cè)定的環(huán)己烷－乙醇系統(tǒng)，可以用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系校正(沒(méi)有普適性)：由大氣壓力計(jì)直接讀出的壓力數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行重力加速度、儀器固有誤差以及溫度校正。相圖繪制環(huán)己烷—乙醇恒壓氣液平衡相圖標(biāo)出實(shí)驗(yàn)點(diǎn)提示：標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作圖t常xByB注意事項(xiàng)冷凝水不能開(kāi)得太大防止液體