宁波工程学院 物理化学实验报告专业班级 姓名 序号 实验日期 同组姓名 指导老师 实验名称 二组分系统气液平衡温度-组成图的绘制 一、一、 实验目的实验目的1、测定在常压下环己烷-乙醇系统的气液平衡数据，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的组成；3、了解阿贝折射仪的测量原理，掌握阿贝折光仪的使用方法。二、二、 实验原理实验原理液体的沸点是指液体的饱和蒸气压和外压相等时的温度。在一定外压下，纯液体的沸点有确定的值。但对于完全互溶的双液系，沸点不仅与外压有关，而且还与双液系的组成有关。本实验采用环乙烷（B）-乙醇（A）系统，其沸点-组成图属于具有最低恒沸点的类型。在 101.325Kpa 下，环乙烷的沸点为 80.75，乙醇的沸点为 78.37，最低恒沸点为 64.8，最低恒沸点混合物的组成（摩尔分数）为 xB=0.55。最低恒沸点 T-x 图 沸点仪 阿贝折光仪三、三、 实验仪器、试剂实验仪器、试剂仪器：沸点仪 1 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） ，环乙烷（A.R） ，不同组成环乙烷-乙醇混合物。四、四、 实验步骤实验步骤1、开启恒温水槽，设定温度为 30，供阿贝折光仪使用；2、加入试剂，盖好加料口塞子，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，加热至沸腾。液体沸腾后，蒸气逸出，经冷凝后流入球形小室。刚出现在球形小室中的液体不纯，应将其吸取掉，如此 23 次后，待温度恒定后，记下沸点，并停止加热；4、在冷凝管上口冷凝液取样口插入干燥的长吸液管吸取球形小室的气相冷凝液，迅速测其折光率。用另一根干燥的短吸液管，待沸点仪冷却后，从沸点仪的加料口吸取蒸馏液迅速测其折射率。实验完毕，将沸点仪中的溶液倒回原瓶；5、同法对 1、2、3、4、5、6、7、8 以及纯乙醇、纯环己烷进行实验；6、实验结束，关闭电源和冷凝水。 五、五、 数据记录与处理数据记录与处理室温：19.3 大气压力：100.55KPa30下环己烷(B)-乙醇(A)二组分系统的折射率XB0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 nB1.35701.36571.37431.38201.38881.39511.40091.40621.41121.41581.4202环己烷(B)-乙醇(A)二组分系统的气液平衡数据液相分析气相分析样品T/ nBXBnBXB无水乙醇77.31.35630.00001.35630.0000176.31.35840.01671.36670.1225267.01.36580.10031.39290.572365.01.37820.24881.39550.5106464.11.39590.51551.39740.5406563.71.38930.40421.38780.3842663.91.39840.55391.39730.5379763.01.40650.70051.39800.5494863.81.41360.85451.39820.5521纯环己烷79.11.42021.00001.42021.0000六、六、 注意事项注意事项1、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。七、七、 结果与讨论结果与讨论处理实验所测数据之后绘制的环己烷(B)-乙醇(A)二组分系统的气液平衡温度-组成图无明显的误差点，实验比较成功。 八、八、 思考题思考题1、在测定中，溶液过热或分馏不彻底将使得到的相图图形发生什么变化？当溶液出现过热或出现分馏现象，这些都会使测的沸点偏高，绘出的相图图形也会向上偏移。2、如何判定气-液相已达到平衡状态？冷凝管下的小球的大小对实验结果有无影响？NTY-2A 型数字式温度计显示的温度在5分钟内不再上升则可以认为气-液相已达到 平衡状态；小球过小，取样太少，测试不准确；过大，则不能保证不影响液相组成。3、判定纯环己烷和纯乙醇的沸点时，为什么要求沸点仪必须是干燥的？乙醇和环己烷能和水形成共沸物，沸点降低，也就影响正常的测定。4、平衡时，气液两相温度是否一样？此时温度是相同的，不停地发生冷凝和汽化，可以认为是一个动态的平衡。5、实验测得的沸点与标准大气压的沸点是否一致？不一致，并不是在标准大气压的环境下进行实验的，而且势必会存在一定的实验误差，所测定的沸点也仅仅是实验时大气压的沸点，但是可以通过 PVT 公式来计算标准大气压下的沸点。