相平衡實驗環(huán)己烷—乙醇恒壓氣液平衡相圖繪制物理化學實驗室一、實驗目的1.測定常壓下環(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—組成相圖。2.掌握阿貝折射儀的原理和使用方法。3.掌握水銀溫度計與大氣壓力計的校正與使用方法。p氣相組成yB液相組成xBT總組成為Z的混合物恒溫槽測定一系列z時的T、p、x、y數(shù)據(jù)，并以圖示形式表達T、p、x、y之間的關(guān)系

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

液體+蒸氣5蛇管6溫度計液相氣相7溫度計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。利用阿貝折射儀測定溶液的折射率，確定其組成x,y。本實驗采用物理方法分析氣液平衡后的氣、液相組成。阿貝折射儀測定液體折射率視窗波長為589.3nm的鈉光D線在溫度為t時所測液體的折射率測定范圍1.3~1.7,精度±0.00011.38001.3900三、實驗試劑與儀器試劑：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，超級恒溫槽四、實驗步驟（1）加入樣品，溶液加至蛇管噴口下方1.5cm處。（2）打開冷卻水，水的流量適中，不要太急，防止水管脫落。（3）加熱，實驗之初先打開加熱開關(guān)（加熱電壓不得超過180V）和液相保溫開關(guān)（8-10V），氣相保溫不打開，待系統(tǒng)正常沸騰后再打開氣相保溫，通過調(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，可認為已達到相平衡，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讀數(shù)的校正平衡溫度的壓力校正相圖繪制①溫度計示值校正

t示=t標－t觀平衡溫度的確定毛細管直徑不均勻和水銀不純

t露

=0.000

16

n

(t觀－t環(huán))

②溫度計露莖校正未處于待測的溫度n=

t觀－t塞

t塞t=t觀+

t示+

t露2、氣壓計讀數(shù)校正①溫度校正：②重力加速度及氣壓計本身的誤差校正：平衡溫度的壓力校正正常沸點:外壓為101.325kPa下的氣液平衡溫度實驗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于本實驗用Ellis平衡蒸餾器測定的環(huán)己烷－乙醇系統(tǒng)，可以用經(jīng)驗關(guān)系校正(沒有普適性)：由大氣壓力計直接讀出的壓力數(shù)據(jù)，必須進行重力加速度、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出實驗點提示：標準數(shù)據(jù)作圖t常xByB注意事項冷凝水不能開得太大防止液體