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深圳大学物理化学实验报告-双液系的气-液平衡相图-赖凯涛 张志诚 史炜 汤菲菲 实验者：赖凯涛 张志诚 史炜 汤菲菲 深圳大学物理化学实验报告 实验者:赖凯涛 实验时间：5月15日 气温：23.0 大气压：100900pa 实验六：双液系的气-液平衡相图 一：目的要求 绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气-液平衡图，了解相图和相率的基本概念 掌握测定双组分液系的沸点的方法 掌握用折光率确定二元液体组成的方法 二：仪器 试剂 恒沸点仪 精密温度计 调压变压器 阿贝折光仪 超级恒温水浴 量筒、漏斗 滴管、大烧杯 无水乙醇 环己烷 含环己烷各为10、30、50、70、90、95（重量百分数）的乙醇溶液。（用棕色试剂瓶盛装）含环己烷各为 0%、20、40、60、80、100的标准乙醇溶液。 （用白滴瓶盛装） 三：数据分析 双液系汽液平衡相图 实验者 张志诚 实验时间 2000/15/5 室温 23.0 大气压pa 100900 环己烷/乙醇标准溶液 浓度 折光率 0 1.3620 10 1.3630 20 1.3635 30 1.3650 40 1.3675 50 1.3730 60 1.3655 70 1.3940 80 1.4210 90 1.4258 100 1.4260 拟合方程式参数 a 6.0e-07 b 6.0e-04 c 1.3601 环己烷 0 10 30 50 70 90 95 100 沸点 77.40 73.20 67.20 64.30 63.70 64.90 79.40 79.80 气相折光率 1.3628 1.3722 1.3938 1.4010 1.4030 1.4195 1.4260 1.4261 液相折光率 1.3616 1.3639 1.3702 1.3819 1.4018 1.422 1.4265 1.4262 气相浓度 4 20 53 64 67 91 100 100 液相浓度 2 6 17 35 65 94 101 100 低恒沸溶液 沸点 组成 64.1 67 四：实验讨论。 在测定沸点时，溶液过热或出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生什么变化？ 答：当溶液出现过热或出现分馏现象，会使测沸点偏高，所以绘出的相图图形向上偏移。 压力和温度的测量都有随机误差,试导出h的误差传递表达式. 答：由h的定义式 h=u+pv 可得， dh=du+pdv+vdp dh=(?u/?t)v dt+(?u/?v)tdv+pdv+vdp vhm=(?u/?t)vt+vp 讨论本实验的主要误差来源。 答：本实验的主要来源：给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定，而且加热的时间长短不十分固定，因此而使测定的折光率产生误差。另外，温度计水银球的位置并不固定，有时比较靠近电热丝，测得的温度稍微偏高。 top 深圳大学物理化学实验报告 实验者:张志诚 实验时间：5月15日 气温：23.0 大气压：100900pa 实验六：双液系的气-液平衡相图 一：目的要求 绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气-液平衡图，了解相图和相率的基本概念 掌握测定双组分液系的沸点的方法 掌握用折光率确定二元液体组成的方法 二：仪器 试剂 恒沸点仪 精密温度计 调压变压器 阿贝折光仪 超级恒温水浴 量筒、漏斗 滴管、大烧杯 无水乙醇 环己烷 含环己烷各为10、30、50、70、90、95（重量百分数）的乙醇溶液。（用棕色试剂瓶盛装）含环己烷各为 0%、20、40、60、80、100的标准乙醇溶液。 （用白滴瓶盛装） 双液系汽液平衡相图 实验者 张志诚 实验时间 2000/15/5 室温 23.0 大气压pa 100900 环己烷/乙醇标准溶液 浓度 折光率 0 1.3620 10 1.3630 20 1.3635 30 1.3650 40 1.3675 50 1.3730 60 1.3655 70 1.3940 80 1.4210 90 1.4258 100 1.4260 拟合方程式参数 a 6.0e-07 b 6.0e-04 c 1.3601 环己烷 0 10 30 50 70 90 95 100 沸点 77.40 73.20 67.20 64.30 63.70 64.90 79.40 79.80 气相折光率 1.3628 1.3722 1.3938 1.4010 1.4030 1.4195 1.4260 1.4261 液相折光率 1.3616 1.3639 1.3702 1.3819 1.4018 1.422 1.4265 1.4262 气相浓度 4 20 53 64 67 91 100 100 液相浓度 2 6 17 35 65 94 101 100 低恒沸溶液 沸点 组成 64.1 67 实验讨论。 在测定沸点时，溶液过热或出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生变化？ 答：当溶液出现过热或出现分馏现象，会使测沸点偏高，所以绘出的相图图形向上偏移。 讨论本实验的主要误差来源。 答：本实验的主要来源是在于，给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定，而是视加热的时间长短而定 因此而使测定的折光率产生误差。 三，被测体系的选择 本实验所选体系，沸点范围较为合适。由相图可知，该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。作为有最小值得相图，该体系有一定的典型义意。但相图的液相较为平坦，再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。 四，沸点测定仪 仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。若收集冷凝液的凹形半球容积过大，在客观上即造成溶液得分馏；而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低，沸腾的液体就有可能溅入小球内；相反，则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来，这样一来，气相样品组成将有偏差。在华工实验中，可用罗斯平衡釜测的平衡、测得温度及气液相组成数据，效果较好。 五，组成测定 可用相对密度或其他方法测定，但折光率的测定快速简单，特别是需要样品少，但为了减少误差，通常重复测定三次。当样品的折光率随组分变化率较小，此法测量误差较大。 六，为什么工业上常生产95%酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精？ 答：因为种种原因在此条件下，蒸馏所得产物只能得95%的酒精。不可能只用精馏含水酒精的方法获得无水酒精，95%酒精还含有5%的水，它是一个沸点为的共沸物，在沸点时蒸出的仍是同样比例的组分，所以利用分馏法不能除去5%的水。工业上无水乙醇的制法是先在此基础上加入一定量的苯，再进行蒸馏。 top 深圳大学物理化学实验报告 实验者: 史炜 汤菲菲 实验时间: 2000/5/17 气温: 24.2 大气压: 100.80 kpa 二组分固-液相图的绘制 目的要求 用热分析法测绘铅-锡二元金属相图，了解固-液相图的基本特点 学会热电偶的制作，标定和测温技术 掌握自动平衡记录仪的使用方法 仪器与试剂 自动平衡记录仪，热电偶，电炉，泥三角 ，坩锅钳，纯sn、含sn为20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及纯pb（坩锅上的记号分别为1、2、3、4、5、6） 实验数据及其处理 双液系汽液平衡相图 实验者 史炜 汤菲菲 实验时间 5月17日 室温 24.2 大气压pa 100800 环己烷/乙醇标准溶液 浓度 折光率 0 1.3619 10 1.3631 20 1.3637 30 1.3658 40 1.3680 50 1.3725 60 1.3850 70 1.3940 80 1.4192 90 1.4255 100 1.3620 拟合方程式参数 a 6.0e-07 b 6.0e-04 c 1.3601 环己烷 0 10 30 50 70 90 95 100 沸点 77.40 72.30 67.20 64.40 63.70 63.80 79.00 79.80 气相折光率 1.3623 1.3792 1.3900 1.3996 1.4035 1.4204 1.4224 1.4252 液相折光率 1.363 1.365 1.369 1.369 1.402 1.4241 1.4255 1.4252 气相浓度 4 31 48 62 68 92 95 99 液相浓度 5