二组分系统气液平衡温度—组成图的绘制.doc

宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 化工112 姓名 田飞成 序号 11402010239 同组姓名 姚志杰 金鹏 章凯丽 陆金君 指导老师 付志强 姚利辉 实验日期 2013-4-1 实验名称 二组分系统气液平衡温度组成图的绘制 一、 实验目的1 测定在常压下环己烷乙醇系统的气热平衡数据，绘制系统的沸点组成图。2 确定系统的恒沸温度及恒沸混合物组成。3 了解阿贝折射仪的测量原理，掌握阿贝折射仪的使用方法。二、 实验原理对于完全互溶的双液系，其沸点不仅与外压有关，还与双液系的组成有关。本实验采用环己烷（B）-乙醇（A）系统，用沸点仪直接测量一系列不同液态混合物的气液平衡温度，并收集少量馏出物与蒸馏液，分别用阿贝折光仪测定折射率，利用环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的折射率-组成工作曲线，查出对应与折射率的组成。通过测得的数据绘制出环己烷-乙醇系统气液平衡时的沸点-组成图。实验采用的是沸点仪装置，如图所示。它是一只带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶，冷凝管底部有球形小室5用以收集冷凝下来的气相样品。烧瓶上的加料口2用于混合物的加入和液相样品的吸取。电热丝3直接浸在混合物中加热混合物，温度传感器1浸在液面。用沸点仪直接测定一系列不同组成液态混合物的气液平衡温度，并收集少量馏出物和蒸馏液，分别用阿贝折光仪测定折射率，利用环己烷(B)-乙醇(A)二组分系统的折射率-组成工作曲线，查出对应于样品折射率的组成。三、 实验仪器、试剂仪器：沸点仪一套，NTY-2A型数字式温度计1套，YP-2B精密稳流电源1套，阿贝折射仪1套，HK-1D型恒温水槽1套。试剂：无水乙醇(A.R)，环己烷（A.R）。不同组分环己烷乙醇混合物。四、 实验步骤1 开启恒温水槽，设定水温为30，供阿贝折射仪使用。2 加入试剂，盖好加料塞子，使电热丝及温度传感器浸入液体中。3 开冷凝水，温度传感器连接NTY-2A型数字式温度计，加热丝连接YP-2B精密稳流电源。调节稳流电源电流，加热至沸点。液体沸腾后，蒸汽逸出，经冷凝后流入球形小室5。最初在冷凝管下端球形小室的液体不能代表平衡时气相组成，为加速达到平衡可将球形小室5内最初冷凝的液体倾回沸点仪内，并反复2-3次，待温度读数恒定后记下沸点并停止加热。4 在冷凝管上口冷凝液取样口4插入干燥的长吸管吸取球形小室5中的气相冷凝液，迅速测其折光率，再用另一根干燥的短吸液管，待沸点仪冷却后，从沸点仪的加料口2吸取蒸馏液迅速测其折光率。5 同样方法完成1、2、3、4、5、6、7、8，纯乙醇和纯环己烷实验。五、 实验记录与处理室温：12.8，大气压：101KPa1 30.0时，已知组成的环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的折射率见表格2.4.1，由表2.4.1可制作环己烷-乙醇二组分系统的工作曲线。表2.4.1已知组成的环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的折射率（温度：30.00.1）xb0.0000.1000.2000.3000.4000.5000.6000.700nb1.35701.36571.37431.38201.38881.39511.40091.4062xb0.8000.9001.000nb1.41121.41581.4202 环己烷(B)-乙醇(A)组分与折射率曲线 nb=1.36122+0.06251xB 表2.42环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的气液平衡数据样品编号TB/ 液相分析 气相分析nBxBnByB无水乙醇77.51.359601.36100169.41.36420.04761.39300.5084267.61.36200.01251.39400.5244365.521.37750.26041.39720.5756464.531.38420.36761.39900.6044564.31.39450.53241.39970.6156664.01.40360.67801.39980.6172763.91.41100.79641.40850.7564863.71.41490.85871.40190.6508纯环己烷79.41.42290.98671.42230.9771六、 结果与讨论注意事项：1、实验前要检查沸点仪内是否干燥、清洁，是否有异物；2、沸点仪在没有加入被测溶液时，不得调压加热；3、测定折射率时，速度要快，防止液体挥发，影响读数的准确度。误差分析：这次实验误差较大，表现在所绘制的相图与参考书中相图差别较大，分析了一些可能引起误差的因素：实验仪器本身存在的系统误差；测量折射率时由于没有及时读数，液体挥发而引起的误差；读取折射率时读数引起的误差。实验心得：本次实验操作比较简单，实验时间也比较短，要做好这次实验，关键