二元体系沸点-组成图测绘.doc

二元体系沸点‐组成图测绘实验日期:20年月日姓名:学号:班级:实验目的及要求在大气压下,测定环己烷-乙醇体系气、液平衡相图(沸点-组成图)。掌握阿贝折光仪的测量原理和使用方法。实验原理一个完全互溶的二元体系,两个纯液体组分,在所有组成范围内完全互溶。在定压下,完全互溶的二元体系的沸点‐组成图可分为三类,。,如苯‐甲苯体系;,如环己烷‐乙醇体系;,如丙酮‐氯仿体系。b、c两类溶液在最高或最低恒沸点时气、液两相组成相同,加热蒸发只能使气相总量增加,气、液相组成及溶液沸点保持不变,此温度称恒沸点,相应组成称恒沸组成。-x图下面以a为例,简单说明绘制沸点-组成图的原理。加热总组成为x1的溶液,体系的温度上升,达液相线上1点时溶液开始沸腾,组成为x2的气相开始生成,但气相量很少(趋于0),x1、x2二点代表达到平衡时液、气两相组成。继续加热,气相量逐渐增多,沸点继续上升,气、液二相组成分别在气相线和液相线上变化,当达某温度(如2点),并维持温度不变时,则x3、x4为该温度下液、气两相组成,气相、液相的量之比按杠杆规则确定。当外压恒定时,在气、液两相共存区域自由度等于1,当温度一定时,则气、液两相的组成也就确定,总组成一定,由杠杆规则可知两相的量之比也已确定。因此,在一定的实验装置中,全回流的加热溶液,在总组成、总量不变时,当气相的量与液相的量之比也不变时(达气-液平衡),则体系的温度也就恒定。分别取出气、液两相的样品,分析其组成,得到该温度下,气、液两相平衡时各相的组成。改变溶液总组成,得到另一温度下,气、液两相平衡时各相的组成。测得溶液若干总组成下的气液平衡温度及气、液相组成,分别将气相点用线连接即为气相线,将液相点用线连接即为液相线,得到沸点‐组成图。气相、液相的成份分析采用折光率法:先绘出折光率~组成(n~x)的等温线,方法是在定温下测定已知各种组成(x)的折光率(n),绘出n~x等温线。对于未知组成的样品,取出各相样品后,迅速测出该温度下的折光率(n),便可以从n~x线查出其相应组成。实验步骤实验装置如图;调节恒温槽温度至25℃;确认冷却水已通入沸点仪冷凝管中;测量操作:按编号次序将锥形瓶内溶液(约20mL)倒入沸点仪;用电热套加热溶液至沸腾(沸点仪冷凝管中的冷却水要充足,不能让蒸汽溢出);当冷凝管下端凹槽内馏液充满后溢出且温度稳定数分钟不变时,记下温度(即为沸点),停止加热;用长胶头滴管从冷凝管上端伸入凹槽取馏液,立即在25℃下测定折光率;用短胶头滴管从沸点仪支管伸入取母液样品,立即在25℃下测定折光率;数字式阿贝折射仪的使用:打开开关,将胶头滴管中的溶液滴在折射棱镜的工作表面上(滴至液体平均铺满整个表面),盖上进光棱镜,调整聚光照明部件的转臂和聚光镜筒,使液体样品表面得到均匀照明。通过目镜观察视场,同时旋转调节手轮,使明暗