液体饱和蒸汽压的测定(乙醇).doc

宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 化工102 姓名 序号 同组姓名 指导老师 实验日期 3.1 实验名称 实验二 纯液体饱和蒸汽压的测定 采用三号黑体字，左对齐，实验名称见正文规定，不可乱写。实验目的1理解液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，了解克劳修斯-克拉贝龙方程式2了解真空泵、气压计、真空表的构造，掌握其使用方法3学会用动态法测定液体的饱和蒸气压并求平均摩尔气化热实验原理饱和蒸气压是指在一定温度下纯液体处于平衡状态时的蒸气压力。液体分子从表面逃逸而成蒸气，蒸气分子又会因碰撞而凝结成液相，当两者达到平衡时，气相中该分子具有的压力就称为饱和蒸气压。当液体处于沸腾状态时，其上方的压力即为其饱和蒸气压。温度不同，分子从液体逃逸的速度不同，因此饱和蒸气压不同。饱和蒸气压与温度的关系可用克-克方程来表示：式中的 p* 即为饱和蒸气压，vap Hm 为液体的摩尔气化热。对该式进行积分，可得：此式表示在一定温度范围内，液体饱和蒸气压的对数值与温度的倒数成正比。如果测定出液体在各温度下的饱和蒸气压，在坐标系中以 ln p* 对 1/T 作图，可得一条直线，根据直线斜率可求出液体的摩尔汽化热。将该直线外推到压力为常压时的温度，即为液体的正常沸点。测定液体饱和蒸气压的方法有三种，分别为动态法、静态法和饱和气流法。动态法是指在连续改变体系压力的同时测定随之改变的沸点；静态法是指在密闭体系中改变温度而直接测定液体上方气相的压力；饱和气流法是在一定的液体温度下，采用惰性气体流过液体，使气体被液体所饱和，测定流出的气体所带的液体物质的量而求出其饱和蒸气压。本实验采用动态法进行测量。用于动态法测定的仪器称为饱和蒸气压测定仪，它是由真空系统、平衡管、蒸馏装置、真空表等部分组成。在蒸馏装置中加入要测定饱和蒸气压的液体后，将系统抽真空，对液体加热。当液体沸腾时，同时读出体系的真空度和液体的温度（液体的饱和蒸气压为大气压读数值加真空度表的表压读数值，液体的温度即为沸点）。通过放气阀放入空气使体系真空度减小，此时液体将不再沸腾，继续加热至沸腾，又可读出一组沸点-饱和蒸气压数据。如此不断提高系统压力可得到一系列温度-压力数据。根据克-克方程，绘制 lnp/kPa对1/T关系图，可求出摩尔汽化热。本实验用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸汽压。仪器与试剂仪器：DPCY-2C型饱和蒸汽压教学实验仪器一套，HK-1D型恒温水槽一套，WYB-1型真空稳压包一个，稳压瓶一个，安全瓶一个。试剂：无水乙醇实验步骤1. 读取室温及大气压。2. 2打开实验仪器电源，预热5分钟，选择开关到Kpa档位，按下清零键，显示数值为0.003. 打开HK-1D 型恒温水槽电源，设定温度为25度，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，目的是使等压计内外温度平衡，用WYB-2型空气稳压包控制抽气速度，抽气减压包溢出的速度以一个一个的溢出为最佳，直至气体微沸，如此沸腾35分钟，可认为空气被排除干净，压力显示约为-94Kpa 抽气结束后，先关闭空气稳压包上与稳压瓶项相连的阀门，再关闭另一测发阀门，打开与空气相连的安全瓶活塞，通大气，最后关闭电源4. 当空气被排除干净后，且体系温度恒定，旋转稳压瓶上的直通活塞H，缓缓放入空气，直至B，C管中液面齐平，关闭活塞H，记录温度与压力，然后将恒温槽温度升高5度，当液体再次沸腾，温度恒定后，再次放入空气使BC齐平，记录温度和压力，依次测定，共测5个数值，升高温度间隔为5度。5. 实验结束后再读一次大气压与室温，关闭电源，打开真空稳压包上中间的阀门，将体系放入空气，待等位计内乙醇冷却后，关掉冷凝水。整理好实验仪器，但不要拆除装置。注意事项1 抽真空前后，与真空泵连接的安全瓶，都要通大气。2 严格控制抽真空速度，不可过快。观察U型管气泡不要成串。3 实验结束后，一定要用真空稳压包上中间的阀门缓缓通大气，防止封闭液过多流入球内。数据记录与处理室温： 实验前13.2 实验后14.4 平均值13.8大气压： 实验前 101.04 实验后100.97 平均值101.005T2530354045(1/t)*10003.3453.2993.2453.1933.143p/kPa90.1087.7584.3879.7175.32p/kPa10.9413.2916.6621.3325.69vapHln(p/kPa)2.3922.5872.8133.0603.246斜率：m=-4.277截距：C=16.70v