三组分体系相图的制备.doc

石工1210 段炼 学号12021469 实验一 三组分体系相图的制备一实验目的 制备等温，等压下甲苯-水-乙醇三组分体系相图。二实验原理 三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。等边三角形三个顶点分别代表纯组分A、B和C。则AB线上各点相当于A和B组分的混合体系，BC线上各点相当于B和C组分的混合体系，AC线上各点相当于A和C组分的混合体系。在苯-水-乙醇三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙醇和苯、乙醇和水都是完全互溶的。设由一定量的苯和水组成一个体系，其组成为K，此体系分为两项：一相为水相，一项为苯相。当在体系中加入乙醇时，体系的总组成沿AK线移至N点。此时乙醇溶于水相及苯相，同时乙醇促进苯与水互溶，故此体系由两个分别含有三个组分的液相组成，但这两个液相的组成不同。若分别用b1、c1表示这两个平衡的液相的组成，此两点的连线称为连系线，这两个溶液称为共轭溶液。代表液-液平衡体系中所有共轭液相组成点的连线称为溶解度曲线，曲线以下区域为两相共存区，其余部分为均相区。按照相律，三组分相图要画在平面上，必须规定两个独立变量。本实验中，它们分别是温度（为室温）和压力（为大气压）。三实验仪器和药品 1.仪器： 25ml酸式滴定管2支、5ml移液管1支、50ml带盖锥形瓶8个。2药品： 甲苯（分析纯），无水乙醇（分析纯），蒸馏水。四实验步骤1.取8个干燥的5毫升带盖锥形瓶，按照记录表格中的规定提及用滴定管即移液管配制六种不同浓度的苯乙醇溶液，即两种不同浓度的水乙醇溶液。2.用滴定管向已配好的水-乙醇溶液中滴苯，至清液变浑浊，记录此时每种清液中水的体积。滴定时必须充分摇荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于苯、乙醇的挥发而引起的误差。3.读取室温。4.记录表格。五数据记录溶液编号溶液体系（ml）甲苯水乙醇10.13.51.520.22.52.531.01.55.041.51.14.052.50.83.563.00.42.573.50.21.584.00.64.0 表一 六数据处理1.根据附录2和3中的公式可以求出各温度下水，甲苯，乙醇的密度，分别是： 室内温度：17d（水） =0.9988g/cm2d（甲苯）=0.86842g/cm2d（乙醇）=0.7919g/cm22.根据已查到的密度结合表一，可以计算出各溶液滴定终点的质量，进而求得质量分数，记录如下表二溶液编号体积（ml）质量（g）质量百分数（%）甲苯水乙醇甲苯 水乙醇合计甲苯 水乙醇10.13.51.50.86843.49581.18794.77051.873.324.920.22.52.50.173682.49701.97984.65053.753.742.631.01.55.00.86841.49823.95956.32611.423.762.641.51.14.01.30261.09873.16765.568923.419.756.952.50.83.52.17100.79902.77175.741737.813.948.363.00.42.52.60520.39951.97984.984552.38.039.773.50.21.53.03940.19981.18794.427168.74.526.884.00.64.03.47360.59933.16767.240548.08.343.790.04799.95301990 3.根据表中数据，利用origin做出三组分体系图如下：通过互联网查到16下，甲苯在水中的溶解度为0.047g，计算后得到上表中最后两行的数据。七思考题1本实验所用的滴定管（盛苯的）、锥形瓶、移液管等为什么必须干燥？答：滴定管，锥形瓶，移液管等如果未干燥会使苯，水，乙醇各质量计算出偏差，影响三组分体系相图的绘制，影响实验准确度。2当体系组成分别在溶解度曲线上方及下方时，这两个体系的相数有什么不同？ 在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的？此时为几相？答：在溶解度曲线上方时，体系的相数为一，在溶解度曲线下方时，体系的相数为二。3温度升高，体系的溶解度曲线会发生什么样的变化？在本实验操作中 应注意哪些问题，以防止温度变化而影响实验的准确性？答：当温度升高时，三组分体系溶解度曲线会下降，因温度升高，溶解度增加，两相区缩小，曲线下降。1注意实验操作中不要用手捂住试剂瓶且手应尽量应避免触及锥形瓶底部的溶液，以免影响温度升高，从而影响结果。2滴定时动作要迅速， 减少震荡时因乙醇等挥发的影响。八实验总结 本次实验让我学会了利用绘图软件origin来绘制三组分体系相图，深刻理解了三组分相图的