三组分相图.doc

中国石油大学化学原理实验报告实验日期： 十月十五日 成绩： 班级：石工1105学号： 11021226姓名： 王元银 教师： 王增宝 同组者： 吕前军 彭国强 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 的 组分的混合体系。AC 线上各点相当于 A 和 C 的组分的混合体系。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，此体系分为两相：一相 为水相，另一项为苯相。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，同时乙醇促使苯与水互溶，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， 此两点的连线成为连系线，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（如图 1-1）。曲线以下区域为两相共存区，其余部分为均相区。此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液液平衡相图。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.实验仪器与药品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 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 50mL 带盖锥形瓶，按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管 配制 6 种不同浓度的苯乙醇溶液，及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 入的误差。3.读取室温。4.记录表格。表 1-1 溶解度曲线有关数据溶液 编号体积（mL）质量（g）质量百分数（）苯水乙醇苯水乙醇合计苯.8595苯水乙醇123456781.001.502.503.003.504.003.502.505.004.003.502.501.504.00五.数据处理将各溶液滴定终点时各组分的体积，根据它们在实验温度下的密度（查附录二和 附录三）换算为质量，求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。将所得的点及笨与水的相互溶解的点（见附录一）绘于三角坐标纸上，并将各点连成平滑曲线。实验数据处理：查附录二得，水的密度在试验温度（24）下分别为0.99732g/ml，经计算得苯的密度为0.87447g/ml，乙醇的密度为0.78594g/ml依次计算得到如下数据表：溶解度曲线有关数处理结果表溶液编号体积(mL)质量(g)质量百分数(%)苯水乙醇苯水乙醇合计苯水乙醇10.20 3.501.500.173.491.184.843.672.124.320.282.502.500.242.491.964.705.253.0.00.38441.831.003.005.000.872.994.007.8011.238.450.441.501.604.001.311.603.146.0521.726.452.052.501.003.502.191.002.755.9336.816.846.463.000.602.502.620.601.965.1950.611.537.973.50 0.301.503.060.301.184.5467.46.626.084.00 0.141.003.500.140.794.4279.13.217.8六.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：因为在进行三组分相图的制备试验中，所加的一种试剂为水，所以如果锥形瓶，移液管不是干燥的，那么就等于在实验过程中加入了与所计量的水多的水，由于实验的精确度较高，所以会是实验的偏差较大。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：当体系组成在溶解度曲线上方时，为两相，当体系组成在溶解度曲线下方时，为三相；溶液刚出现浑浊时体系总组成正处于溶解度曲线上，为两相。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？