三组分体系相图实验报告

1、组分体系相图的制备实验目的制备等温、等压下苯 -水-乙酸三组分体系相图。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-乙酸三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙酸和苯、乙酸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，一项为苯相。当在体系中加入乙酸时，体系的总组成沿AK线移至 N 点。此时乙酸溶于水相及苯相，同时乙酸促进苯与水互溶，故此体系由 两个分别含有三个组分的液

2、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接线，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。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、盖锥形瓶。2、药品苯（分析纯）、乙酸（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

3、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、实验数据表 1-2 溶解度曲线有关数据记录表室温：22 C 0.200.251.001.502.503.003.504.003.502.503.001.600.900.600.350.151.502.505.004.003.502.501.501.00六、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

4、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。实验数据的处理方法如下：已知苯、水、乙醇的体积，参照附录二、附录三以及其中的公式，可求出 各自的密度，再换算为质量。公式为：d =A +B+Ct2+Dt3式中：d 密度 （g/cm3）；t 温度（C）,。实验中t=22C可得水的密度d （水）=0.9978g/cm3,d （苯）=0.876609g/cm3d （乙醇）=0.78756g/cm3表 1-3 溶解度曲线数据处

5、理表溶液编号123体积（ml）质量（g）质量百分数（）苯水乙醇合计苯水乙 醇0.203.501.500.1753.4921.1814.8483.6272.0224.360.252.502.500.2192.4941.9694.6824.6853.2742.051.003.005.000.8772.9933.9387.80811.2338.3450.436783.000.602.502.6300.5991.9693.500.351.503.0680.3491.1814.000.151.003.5060.1490.788例如对第一组数据进行处理（苯）=0.876609g/cm3 x 0.17ml=

6、0.175g水） =0.9978g/cm3 x 3.50ml=3.492g乙醇） =0.78756g/cm3 x 1.50ml=1.181 g4/ 6m= m （苯）+ m （水）+ m乙醇） =4.848gw （苯）=0.175g/4.848g X100%=3.62%w （水）=3.492g/4.848g X100%=72.02%w （乙醇） =1.181g/4.848gX 100%=24.36%5.1984.5984.44350.6011.5237.8866.727.5925.6978.913.3717.72七、注意事项1、用蒸馏水瓶将蒸馏水倒入酸式滴定管，并记录初始刻度值；2、用烧杯量取

7、 30mL 苯倒入酸式滴定管中，待用；3、实验完毕，酸式滴定管中的苯回收至原瓶中；5/ 64、锥形瓶中的废液倒入废液桶中，把锥形瓶冲洗干净，放入烘干箱烘干， 再换上 8 个烘干瓶摆好。八思考题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（盛苯的）、锥形瓶、移液管等如果未干燥会使苯，水，乙醇各质量计算出现较大偏差，影响三组分体系相图的绘制，严重影响实验精确度。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；溶液刚出现浑浊时体系总组成正处于溶解度曲线上，此时为一相。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？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