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
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
→ δvhm=(?u/?t)vδt+vδp
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。
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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。
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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
8
15
15
66
97
99
99
4 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。
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