双液系气液平衡相图的绘制实验报告.docx

双液系沸点-组成图测绘实验报告实验时间:2015年4月15日学号:1120132970一、—无水乙醇双液系的平衡相图。。,掌握两组分液体沸点的测定方法。。、由液态物质混合而成的二组分系统称为双液系统。若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系,若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系。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。定压下,完全互溶的二元体系的沸点—组成图可分为三类,如图 。,如苯一甲苯体系;,如环己烷 -乙醇体系;,如丙酮—氯仿体系。在下面以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。从相律f=c-p+2可知: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:折光率是物质的一个特征数值,它与物质的浓度及温度有关,因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。 溶液的浓度不同、组成不同,折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液,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,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。2、阿贝折光仪的原理它的主要部分为两块直角棱镜PI,PII,,用于装待测液体并使在PI、PII间铺成一簿层。光线从反射镜射入棱镜PI后,由于面是粗糙的毛玻璃而发生漫射,从各种角度透过缝隙的被测液体;进入棱镜PII中,由前所知,从各个方向进入棱镜PII的光线均产生折射,而其折射角都落在临界角 rc之内(因为棱镜的折射率大于液体的折射率,因此人射角从 到的全部光线都能通过棱镜而发生折射)。具有临界角 rc的光线穿出棱镜PII后射于目镜上,此时若将目镜的十字线调节到适当位置,则会见到目镜上半明半暗。从几何光学原理可以证明,缝隙中液体的折射率n液与rc间的关系为:n液=sinB,B对一定的棱镜为一常数,n棱