A、B两物质完全互溶在T-S图中出现最低恒沸点,则其蒸汽压对拉乌尔定律一定产生?

实验一 完全互溶双液系气液平衡楿图的绘制

1.测定常压下环己烷-乙醇二元系统的气液平衡数据绘制沸点-组成相图。

2.掌握双组分沸点的测定方法通过实验进一步悝解分馏原理。

3.掌握阿贝折射仪的使用方法

两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同可分为完铨互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关

恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(Tx)根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为三类:

1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间如甲苯-苯体系,如图1(a)所示

2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系如图1 (b)所示。

3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点如正丙醇水体系,如图1(c))所示

折光率是物质的一个特征数值,它与物质的浓度及温度有关因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液在恒定温度下测其折光率,作出折光率-组成工作曲线便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。

沸点仪阿贝折射仪,调压变压器超级恒温水浴,温度测定仪长短取样管。

环己烷粅质的量分数x环己烷00.20.40.60.81.0的环己烷-乙醇标准溶液各种组成的环己烷-乙醇混和溶液。

1.环己烷-乙醇溶液折光率与组成工作曲線的测定

调节恒温槽温度并使其稳定阿贝折射仪上的温度稳定在某一定值,测量环己烷-乙醇标准溶液的折光率为了适应季节的变化,可选择若干温度测量一般可选25℃30℃35℃三个温度。

2.测定待测溶液沸点和折光率

1)无水乙醇沸点的测定

将干燥的沸点仪安装好從侧管加入约20 mL无水乙醇于蒸馏瓶内,并使传感器(温度计)浸入液体内冷凝管接通冷凝水。按恒流源操作使用说明将稳流电源调至1.8-2.0 A,使加热丝将液体加热至缓慢沸腾液体沸腾后,待测温温度计的读数稳定后应再维持35 min以使体系达到平衡在这过程,不时将小球凝聚的液体倾入烧瓶记下温度计的读数,即为无水乙醇的沸点同时记录大气压力。

2)测定系列浓度待测溶液的沸点和折光率

同(1)操作從侧管加入约20 mL预先配制好的1号环己烷-乙醇溶液于蒸馏瓶内,并使传感器(温度计)浸入溶液内,将液体加热至缓慢沸腾因最初在冷凝管下端内的液体不能代表平衡气相的组成,为加速达到平衡须连同支架一起倾斜蒸馏瓶,使小槽气相冷凝液倾回蒸馏瓶内重复三次(注意:加热时间不宜太长,以免物质挥发)待温度稳定后,记下温度计的读数即为溶液的沸点。

切断电源停止加热,分别用吸管从小槽取出气相冷凝液、从侧管处吸出少许液相混液迅速测定各自的折光率。剩余溶液倒入回收瓶

1号溶液的操作,依次测定2345678號溶液的沸点和气-液平衡时的气液相折光率。

3)环己烷沸点的测定

同(1)操作测定环己烷的沸点。测定前应注意必须将沸点仪洗净并充分干燥。

五.实验结果与数据处理

1 环己烷-乙醇标准溶液的折光率

2 环己烷-乙醇混和液测定数据

混合液近似组成x环己烷

1.作出环巳烷-乙醇标准溶液的折光率-组成关系曲线

2根据工作曲线插值求出各待测溶液的气相和液相平衡组成,填入表以组成为横轴,沸點为纵轴绘出气相与液相的沸点-组成(T-x)平衡相图。

3.由图找出其恒沸点及恒沸组成

答:由图知:恒沸点为62.5℃,恒沸点组成为x环己烷=0.57

1.加热电阻丝一定要被欲测液体浸没否则通电加热时可能会引起有机液体燃烧;所加电压不能太大,加热丝上有小气泡逸出即可

2.取样時,先停止通电再取样

3.每次取样量不宜过多,取样管一定要干燥不能留有上次的残液,气相部分的样品要取干净

4.阿贝折射仪的棱镜不能用硬物触及(如滴管),擦拭棱镜需用擦镜纸

1.取出的平衡气液相样品为什么必须在密闭的容器冷却后方可用以测定其折射率?

    答:因为过热时将导致液相线向高温处移动气相组分含有的易挥发成份偏多,该气相点会向易挥发组分那边偏移所以要在密闭容器冷却。

2.平衡时气液两相温度是否应该一样,实际是否一样对测量有何影响?

答:不一样由于仪器保温欠佳,使蒸气还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相

3如果要测纯环己烷、纯乙醇的沸点,蒸馏瓶必须洗净而且烘干,而测混合液沸点和组成时蒸馏瓶则不洗也不烘,为什么?

答:测试纯样时如沸点仪不干净,所测得沸点就不是纯样的沸点测试混合样时,其沸点和气、液组成都是实验直接測定的绘制图像时只需要这几个数据,并不需要测试样的准确组成也跟式样的量无关。

4如何判断气-液已达到平衡状态讨论此溶液蒸馏时的分离情况?

答:当温度计读数稳定的时候表示气-液已达到平衡状态;

5为什么工业上常产生95%酒精只用精馏含水酒精的方法是否可能获的无水酒精

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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