二元液系气液平衡相图.doc

实验二二元液系气液平衡相图一、实验目的 1、了解环己烷—乙醇系的沸点—组成图 2、由图上得出其最低恒沸温度及最低恒沸组成(含乙醇%) 3、学会使用数字阿贝折射仪 4、学会使用 WTS — 05 数字交流调压器二、原理一个完全互溶双液体系的沸点—组成图,表明在气液二相平衡时沸点和二相成分间的关系,它对了解这一体系对行为及分馏过程都有很大的实用价值。在恒压下完全互溶双液系的沸点与组分关系有下列三种情况:1、溶液沸点介于二纯组分之间; 2 、溶液有最高恒沸点; 3 、溶液有最低恒沸点。图1 表示有最低恒沸点,本次实验图形也像如此的样子, A′ LB ′代表液相线的交点表示在该温度时互成平衡的二相的成份。绘制沸点—成份图的简单原理如下: 当总成份为 X 的溶液开始蒸馏时, 体系的温度沿虚线上升, 开始沸腾时成份为 Y 的气相生成。若气相量很少,x、y 二点即代表互成平衡时液气二相成份。继续蒸馏,气相量逐渐增多,沸点沿虚线继续上升,气液二相成份分别在气相和液相线上沿箭头指示方向变化。当二相成份达到某一对数值 x′和y′,维持二相的量不变,则体系气液二相又在此成份达到平衡,而二相的物质数量按杠杆原理分配。本实验利用回流的方法保持气液二相相对量一定, 则体系温度恒定。待二相平衡后, 取出二相的样品,用阿贝折光仪测定其折射率。得出该温度下气液二相平衡成份的坐标点,改变体系的总成份,再用上法找出一对坐标点,这样测得若干坐标点后,分别按气相点和液相点连成气相线和液相线,即得 T—X 平衡图。三、步骤 1、安装接通仪器,打开冷凝水; 2、加入环己烷 20ml , 蒸馏至沸腾, 待小兜有液体后回流三次, 温度平衡 2—3 分钟基本不变,记下温度,关闭调压器; 3、A 组加入乙醇 ,用上法测定温度,然后关闭调压器,取出气相,液相的样品, 测其折射率,以后分别加入 ,,,, 乙醇; 4、B 组加入 20ml 无水乙醇,蒸馏至沸腾,待小兜有液体后回流三次,温度平衡 2—3 分钟基本不变,记下温度,关闭调压器; 5、加环己烷 用上法测定温度, 然后关闭调压器, 取出气相, 液相样品, 测其折射率,以后分别加入 ,,,, 环己烷; 6、将所得的折射率在相应的工作曲线上找到组成; 7、关闭电源,冷凝水,整理好仪器,倒掉废液; 8、签字,还工作曲线表。四、数据处理 1、将测得的数据列成表格; 平衡温度气相折射率气相组成液相折射率液相组成 2、在标准计算纸上作沸点—组成图; 3、由图上标出最低恒沸温度和最低恒沸组成。五、注意事项 1、平衡温度一定是稳定 2—3 分钟后的数字温度计上的读数; 2、来回振荡 3 次,并且充分均匀; 3、传感器不可靠在电热丝上; 4、传感器保持一段在液面下面,以免影响平衡温度; 5、调压器上的电源打在 10V 左右; 6、折光率要看正确,即一半白一半黑,黑白交叉正好在十字中心; 7、测定折光率时不可将取样管碰撞棱镜; 8、被测液放入后应立即关闭棱镜,以免挥发; 9、液体须充满整个棱镜,不可有气泡产生; 10、沸腾不能太过分厉害,以免冷凝不及; 11、塞子要塞紧,沸腾时不可打开侧盖上的管子,更不可一边沸腾,一边进行取样; 12、取样管用过一次以后希望不再用第二次; 13、