活度系数实验报告样稿.doc

试验三 色谱法测定无限稀释溶液活度系数
一、试验目标
1. 用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中无限稀释活度系数。
2. 经过试验掌握测定原理和操作方法。熟悉流量、温度和压力等基础测量方法。
3. 了解气液色谱仪基础结构及原理。
二、基础原理
采取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，仅将通常色
谱仪稍加改装，即可使用。现在，这一方法已从只能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中
无限稀释活度系数，扩展到能够测定在挥发性溶剂中无限稀释活度系数。所以，该法
在溶液热力学性质研究、气液平衡数据推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等
方面应用，日益显示其关键作用。
当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质吸附作用可忽略等
简化条件下，依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，溶质校正保留体积和溶质在固定液中无限稀释活度系数之间关系式。
依据溶质保留时间和固定液质量，计算出保留体积，就可得到溶质在固定液中无
限稀释活度系数。
试验所用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，并和
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，因为气体组分和固定液相互
作用，经过一定时间而流出色谱柱。通
常进样浓度很小，在吸附等温线线性
范围内，流出曲线呈正态分布，如右图
所表示。
设样品保留时间为（从进样到样品峰顶时间），死时间为（从惰性气体空气
进样到其峰顶时间），则校正保留时间为：
（1）
校正保留体积为： （2）
式中，——校正到柱温、柱压下载气平均流量，
校正保留体积和液相体积关系为：
（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