1、液體飽和蒸氣的測定,一、實驗目的,二、實驗原理,三、藥品儀器,四、實驗步驟,五、實驗記錄,六、數(shù)據(jù)處理,八、注意事項,九、思考題,七、結(jié)果分析與討論,實驗目的,1.明確液體飽和蒸氣壓的定義，了解純液體飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系。 2.掌握用靜態(tài)法測定純液體在不同溫度下飽和蒸氣壓的方法，并通過實驗求出所測溫度范圍的平均摩爾汽化熱。 3.熟悉和掌握真空泵和恒溫槽的使用。,實驗原理,在一定的溫度下，純液體與其氣相達成平衡時蒸氣的壓力，稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓。液體的飽和蒸氣壓與液體的性質(zhì)和溫度等因素有關(guān)。純液體的飽和蒸氣壓是隨溫度而改變，當溫度升高時，蒸氣壓增大；溫度降低時，則蒸氣壓減小。當蒸氣壓與

2、外界壓力相等時，液體便沸騰。我們把外壓為101.325kPa的沸騰溫度定義為液體的正常沸點。,對于任何純物質(zhì)的氣液兩相平衡體系，體系的溫度與飽和蒸氣壓的關(guān)系符合克拉貝龍方程式（Clapeyron equation)，即 式中： vapH為該液體的蒸發(fā)熱； vapV為（Vg-Vl）即液相轉(zhuǎn)化為氣相的體積差；,因為Vg大大于Vl，所以，Vl可忽略不計。 并假設(shè)蒸氣為理想氣體，且當n=1mol時，那么,式中：P-液體飽和蒸氣壓，Pa； T-溫度，K； R-氣體常數(shù)，8.315J/Kmol； vapHm -摩爾蒸發(fā)熱，J/mol,作 關(guān)系直線, 其斜率k為 截距為 平均摩爾蒸發(fā)熱vapHm 即可求得。

3、 當P=101.324kPa、k、C代入上式，即求得正常沸點溫度T。,測定飽和蒸氣壓常用的方法：,1.動態(tài)法： 常用的有飽和氣流法，即通過一定體積的已被待測溶液所飽和的氣流，用某物質(zhì)完全吸收。然后稱量吸收物質(zhì)增加的質(zhì)量，求出蒸氣的分壓力。 2.靜態(tài)法： 把待測物質(zhì)放在一個封閉體系中，在不同的溫度下，直接測量蒸氣壓或在不同外壓下測定流體的沸點。 本實驗采用靜態(tài)法。,藥品儀器,1.2XZ型旋片式真空泵； 2.HLP03A型低真空計（含壓力傳感器）； 3.磁力加熱攪拌器； 4.7403型電子繼電器； 5.接觸溫度計、玻璃溫度計； 6.平衡管、緩沖瓶； 7.秒表； 8.苯（AR）； 9.等等。,2XZ

4、型旋片式真空泵,HLP03 A型低真空計,磁力加熱攪拌器,實驗步驟,熟悉實驗裝置及抽氣流程,檢查平衡管中苯的量是否符合要求,打開平衡管的冷凝水,檢查系統(tǒng)是否漏氣,確定溫度恒溫后開始抽氣,放氣平衡讀取數(shù)據(jù),溫度調(diào)高2-3 重復5-6步，測8-10點數(shù)據(jù),1.熟悉實驗裝置及抽氣流程,2.檢查平衡管中苯的量是否符合要求,（1）平衡管A球中苯液面高于2/3，U形管中苯液面有1/2高，即能滿足實驗要求。 （2）不滿足上述要求，即需重新補加苯的量，至滿足要求為止。 （3）如果平衡管中有異物或有顏色（苯為無色），需倒出原液體，用苯清洗平衡管，然后裝苯至滿足要求為止。,3.打開平衡管的冷凝水,實驗前先打開平衡

5、管的冷凝水，流量適量即可。（為什么實驗前要先打開平衡管的冷凝水？）,4.檢查系統(tǒng)是否漏氣,（1）首先熟悉抽氣系統(tǒng)及活塞3（起始處關(guān)閉狀態(tài)）的操作； （2）啟動真空泵，緩慢調(diào)節(jié)活塞3（以形管中的氣泡速度適中為準）抽氣至60KPa左右，之后關(guān)閉活塞3； （3）打開秒表，5min后，觀測前后壓力變化是否超過100Pa，如果沒有即可進入實驗階段，如果超過即檢查各接口，然后重新抽氣檢查。,5.確定溫度，恒溫后開始抽氣,（1）調(diào)節(jié)接觸溫度計，確定起始溫度（比水溫高1-2即可），同時啟動磁力攪拌器； （2）恒溫后，啟動真空泵，調(diào)節(jié)活塞3 ，保持形管中的氣泡速度適中即可（為什么？）； （3）氣泡速度過快，卻調(diào)

6、節(jié)活塞3 ，緩慢放點空氣抑制氣泡速度過快（為什么？） ； （4）連續(xù)抽氣20min后，卻調(diào)節(jié)活塞3 ，緩慢放點空氣，使形管中的苯左右平衡，即記下壓力和溫度；,6.放氣平衡讀取數(shù)據(jù),連續(xù)抽氣20min后，卻可調(diào)節(jié)活塞3，緩慢放點空氣，使形管中的苯左右平衡，同時記下壓力和溫度；,7.調(diào)溫，重復5-6步實驗,（1）調(diào)節(jié)接觸溫度計，溫度調(diào)高2-3，加熱至恒溫（加熱過程中，為什么不能同時抽氣？）； （2）重復5-6步，測8-10點數(shù)據(jù)； （3）實驗結(jié)束，先關(guān)閉真空泵，調(diào)節(jié)活塞3緩慢放氣，至常壓后再關(guān)閉其它開關(guān)。,實驗數(shù)據(jù)記錄,實驗日期： ；室溫： ；氣壓： Pa,數(shù)據(jù)處理,1.計算lnP、T-1，P單位

7、為Pa, T=273.15+t, lnP取至小數(shù)點后第三位，T-1取四位有效數(shù)字（附表）。 2.作lnP-T-1關(guān)系直線圖，計算直線斜率k（附圖）； 3.計算苯的平均摩爾蒸發(fā)熱vapHm； 4.確定直線截距C； 5.計算標準壓力下苯的正常沸點Tb。,附表：,P單位為Pa， T=273.15+t,x1,x2,0,y1,y2,A,B,T-1(1/K),lnP(Pa),lnP-T-1關(guān)系直線圖,苯的平均摩爾蒸發(fā)熱vapHm,確定直線截距C,取任意一點（lnP和T-1），代入上式即求出C值。,標準壓力下苯的正常沸點Tb,取標準壓力（P=101.325KPa）代入下式，即可求出苯的正常沸點Tb值。,文獻

8、值：,苯在標準壓力下， 正常沸點Tb=80.10 平均摩爾蒸發(fā)熱vapHm =30.765KJ/mol 要求: logpT-1線性關(guān)系的相關(guān)系效r0.999。在實驗溫度范圍內(nèi)得出平均摩爾蒸發(fā)熱和正常沸點與文獻值對照，其相對誤差應在2以內(nèi)。,實驗結(jié)果與討論,結(jié)果：實測值為Tb= vapHm= 計算實驗偏差： 分析產(chǎn)生偏差的原因： 有何建議與想法？,注意事項：,1.檢查球形、形管中苯的量是否符合要求； 2.檢查系統(tǒng)是否漏氣：抽至壓力小于60kPa以下； 3.利用3閥控制形管中氣泡上升的速度； 4.加熱時，請不要抽氣； 5.實驗結(jié)束后，向平衡管通入大氣時的速度也要緩慢。,思考題,1.靜態(tài)法測蒸氣壓的原理是什么？ 2.能否在加熱情況下檢查是否漏氣？ 3.如何判斷等壓計中試