浙江大学：《中级化学实验》课程教学课件（PPT讲稿）完全互溶二组分系统气液平衡相图

RC/ER实验四：完全互溶二组分系统气液平衡相图

1 实验四：完全互溶二组分系统气液平衡相图

实验目的口了解测定气-液平衡数据及绘制二元系统相图的方法。口掌握正确测量纯液体和液体混合物沸点的方法，口熟悉阿贝折光仪的原理及操作方法。口了解运用物理化学性质确定混合物组成的方法

实 验 目 的 2 □了解测定气-液平衡数据及绘制二元系统相图的方法。 □掌握正确测量纯液体和液体混合物沸点的方法。 □熟悉阿贝折光仪的原理及操作方法。 □了解运用物理化学性质确定混合物组成的方法

实验原理口双液系：两种在常温时为液态的物质混合起来而成的二组分体系。口完全互溶双液系：两液体若能按任意比例互相溶解例如，苯-乙醇双液系，乙醇-水双液系，乙醇-环己烷双液系。口部分互溶双液系：只能在一定比例范围内互相溶解。例如，苯-水双液系。口液体沸点与沸腾温度口对于双液系，沸点与外压有关，且与双液系组成有关

实 验 原 理 3  双液系：两种在常温时为液态的物质混合起来而成的二组 分体系。  完全互溶双液系： 两液体若能按任意比例互相溶解。 例如，苯-乙醇双液系，乙醇-水双液系，乙醇-环己烷 双液系。  部分互溶双液系： 只能在一定比例范围内互相溶解。例 如，苯-水双液系。  液体沸点与沸腾温度。  对于双液系，沸点与外压有关，且与双液系组成有关

实验原理口什么是相图？液体在一定外压力下，蒸气压达到外压力时沸腾，此时气相组成和液相组成不一定相等。依据相律F=C-P+1，在气液两相共存时只有一个自由度，即温度确定时气液两相的组成也一定。把一定组成的某液态混合物加热到沸腾，测出沸点，再分别测定气相和液相组成，在相图上可画出两点组。不同组成的混合物沸点不同，改变混合物的组成，同法可画出另两点组，这样依次可得一系列的点组每组中一个气相点，一个液相点，把所有的气相点连起来构成气相线，所有的液相点连起来构成液相线，从而形成相图

实 验 原 理 4  什么是相图？液体在一定外压力下，蒸气压达到外压力时 沸腾，此时气相组成和液相组成不一定相等。依据相律， F=C-P+1，在气液两相共存时只有一个自由度，即温度确定 时气液两相的组成也一定。把一定组成的某液态混合物加热 到沸腾，测出沸点，再分别测定气相和液相组成，在相图上 可画出两点组。不同组成的混合物沸点不同，改变混合物的 组成，同法可画出另两点组，这样依次可得一系列的点组， 每组中一个气相点，一个液相点，把所有的气相点连起来构 成气相线，所有的液相点连起来构成液相线，从而形成相图

实验原理5口双液系完全互溶相图有三种类型：溶液的沸点介于两纯组分沸点之间（A）；溶液有最低沸点（B）；溶液有最高沸点(C)。等压定压定压TTgg--TFTT.T液-2-CBCABAXBABBXB

实 验 原 理 5  双液系完全互溶相图有三种类型：溶液的沸点介于两纯组 分沸点之间（A）；溶液有最低沸点（B）；溶液有最高沸 点（C）。 T 气 液 气 A B B x T A B B x C 定压 g l * A T * B T T A B B x C 定压g l * A T * B T

实验原理n口本次实验乙醇-环已烷双液系，具有B类型的相图特征8580750./170656000.20. 40. 60.81区（环已烷）乙醇-环已烷系统汽液平衡T-X相图

实 验 原 理 6  本次实验乙醇-环己烷双液系，具有B类型的相图特征。 乙醇-环己烷系统汽液平衡T-X相图 60 65 70 75 80 85 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x(环己烷) t/℃

实验原理口恒沸点，恒沸组成，恒沸混合物口测定乙醇-环已烷双液系相图的思路E沸点仪A-盛液容器：B-测量温度计：C-小玻管：D-小球：E-电热丝F-冷凝管：G-温度计：L-支管

实 验 原 理 7  恒沸点，恒沸组成， 恒沸混合物。  测定乙醇-环己烷双液 系相图的思路

实验原理C折射率方法。相图口双组分气相、液相组成分析方法组成的表示方法。口液态混合物组成的分析是相平衡实验的关键。组成分析常采用折射率法、密度法等物理方法和色谱分析法等。本实验采用折射率法。一定温度下的折射率是物质的一个特征参数，液态混合物的折射率与组成有关，一般呈简单的函数关系。因此，测定一系列已知浓度的液态混合物在某一温度下的折射率，作出该液态混合物的折射率一组成工作曲线，根据未知液态混合物的折射率值，可按内插法得到这种未知液态混合物的组成。注意折光率与温度有关，故需在恒温下测定

实 验 原 理 8  双组分气相、液相组成分析方法——折射率方法。相图 组成的表示方法。 □液态混合物组成的分析是相平衡实验的关键。组成分析 常采用折射率法、密度法等物理方法和色谱分析法等。本实 验采用折射率法。一定温度下的折射率是物质的一个特征参 数，液态混合物的折射率与组成有关，一般呈简单的函数关 系。因此，测定一系列已知浓度的液态混合物在某一温度下 的折射率，作出该液态混合物的折射率一组成工作曲线，根 据未知液态混合物的折射率值，可按内插法得到这种未知液 态混合物的组成。注意折光率与温度有关，故需在恒温下测 定

实验体系与实验内容测定乙醇-环己已烷完整相图，折射率测定温度30.0°C

实 验 体 系 与 实 验 内 容 9 测定乙醇-环己烷完整相图，折射率测定温度30.0C

实验步骤10书本181-182页。乙醇沸点78.2°C.环已烷沸点为80.7C

实 验 步 骤 10 书本181-182页。乙醇沸点78.2C, 环己烷沸点为80.7C