活度系数实验报告.doc

活度系数实验报告实验三色谱法测定无限稀释溶液的活度系数一、。。熟悉流量、温度和压力等基本测量方法。。二、基本原理采用气液色谱测定无限稀释溶液活度系数,样品用量少,测定速度快,仅将一般色谱仪稍加改装,即可使用。目前,这一方法已从只能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的无限稀释活度系数,扩展到可以测定在挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。因此,该法在溶液热力学性质研究、气液平衡数据的推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等方面的应用,日益显示其重要作用。当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质的吸附作用可忽略等简化条件下,根据气体色谱分离原理和气液平衡关系,可推导出溶质i在固定液j上进行色谱分离时,溶质的校正保留体积与溶质在固定液中无限稀释活度系数之间的关系式。根据溶质的保留时间和固定液的质量,计算出保留体积,就可得到溶质在固定液中的无限稀释活度系数。实验所用的色谱柱固定液为邻苯二甲酸二壬酯。样品苯和环己烷进样后汽化,并与载气混合后成为气相。当载气将某一气体组分带过色谱柱时,由于气体组分与固定液的相互作用,经过一定时间而流出色谱柱。通常进样浓度很小,在吸附等温线的线性范围内,流出曲线呈正态分布,如右图所示。设样品的保留时间为(从进样到样品峰顶的时间),死时间为(从惰性气体空气进样到其峰顶的时间),则校正保留时间为:(1)校正保留体积为:(2)式中,——校正到柱温、柱压下的载气平均流量,校正保留体积与液相体积关系为:(3)而(4)式中,;;;。由式(3)、(4)可得:(5)因气相视为理想气体,则(6)而当溶液为无限稀释时,则(7)式中,;;;;;。汽液平衡时,则(8)式中,;。将(6)、(7)、(8)代入式(5)得:(9)式中,。将式(2)代入式(9),则(10)式中可用式(11)求得:(11)式中,;;;;;。这样,只要把准确称量的溶剂作为固定液涂渍在载体上装入色谱柱,用被测溶质作为进样,测得(10)式右端各参数,即可计算溶质在溶剂中的无限稀释活度系数。三、实验流程本实验流程如下图所示:四、实验步骤(1)开启载气钢瓶,调节载气流量,检漏后,开启色谱仪,色谱条件为:柱温60℃汽化温度120℃,打开桥电流开关,控制在100mA左右;(2)色谱条件稳定后用皂膜流量计来测载气H2在色谱柱后的平均流量,即气体通过肥皂水鼓泡,形成一个薄膜并随气体上移,用秒表来测流过10ml的体积,所用的时间,控制在20ml/min左右,需测三次,取平均值。用标准压力表测量柱前压;(3)待色谱仪基线稳定后(使用色谱数据处理机来测),,再吸入8μl空气,然后进样。用秒表来测定空气峰最大值到苯峰最大值之间的时间。、、,重复上述实验。每种进样量至少重复三次,取平均值;(4)用笨作溶质,重复第(3)项操作;(5)实验完毕后,先关闭色谱仪的电源。五、实验结果记录表1载气流量测定数据记录表载气种类第一次测量时间/s第二次测量时间/s第三次测量时间/sH230`1029`8430`16备注:气体在皂膜流量计的计时体积为10ml。表2不同溶质下色谱实验结果记录表溶质种类进样量/μl实验次数柱前表压/MPa校正保留时间/````````````````````````03备注:1、测定使用第2套仪器,其中气液色谱操作条件如下:柱温58℃,汽化室温度115℃,检测器温度为119℃,桥电流为90mA。2、℃,℃。3、。六、实验数据处理实验数据处理记录表溶质种类进液量柱前压校正保留时间进样量趋于零时的校正保留时间/