汽液平衡数据的测定

实验三二元系统汽液平衡数据的测定实验概括在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的汽液平衡数据，本实验就是利用双循环汽液平衡器测定的二元汽液平衡数据。

它对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都有重要意义。

A实验目的⏹了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元汽液平衡数据的方法。

⏹了解缔合系统汽-液平衡数据的关联方法，从实验测得的T-p-x-y数据计算各组分的活度系数。

⏹学会二元汽液平衡相图的绘制。

B 实验原理 蒸馏循环线循环法测定汽液平衡数据的基本原理示意图 当体系达到平衡时，a 、b 容器中的组成不随时间的变化而变化，这时从a 和b 两容器中取样分析，可得到一组汽液平衡试验数据。

baC预习与思考⏹为什么即使在常低压下，醋酸蒸气也不能当作理想气体看待？⏹本实验中气液两相达到平衡的判据是什么？⏹设计用0.1mol/LNaOH标准液测定气液两相组成的分析步骤、并推导平衡组成计算式？⏹如何计算醋酸-水二元系的活度系数？⏹为什么要对平衡温度作压力校正？⏹本实验装置如何防止汽液平衡釜闪蒸、精馏现象发生？如何防止暴沸发生？D实验装置与流程（一）本实验采用改进的Ellis气液两相双循环型蒸馏器，如图所示。

D实验装置与流程（二）⏹改进的Ellis蒸馏器测定汽液平衡数据较准确，操作也简单，但仅适用于液相和气相冷凝液都是均相的系统。

温度测量用分度为0.1℃的水银温度计。

⏹平衡釜加热下方是一个磁力搅拌器，用以加热时搅拌液体；另还有一个电子控制装置，用以调节加热电压及上下两组电热丝保温的加热电压。

⏹分析测试汽液组成时，用化学滴定法。

E实验步骤及方法（一）⏹（1）加料从加料口加入配制好的醋酸-水二元溶液。

⏹（2）加热调节电压150~200V左右，开启磁力搅拌器，缓慢加热至釜液至沸，分别接通上、下保温电源，电压调节在10~15V.⏹（3）控温溶液沸腾，气相冷凝液出现，直到冷凝回流。

气相温度控制在比平衡温度高0.5~1 ℃左右。

气液相平衡实验报告实验目的：探究气液相平衡的基本规律和影响因素。

实验器材：1. 恒温水浴槽2. U型玻璃管3. 气压计4. 液体试剂5. 多孔瓷芯6. 温度计7. 固体试样实验原理：气液相平衡是指在一定温度下，气体和液体之间达到平衡状态的现象。

实验中，使用U型玻璃管连接液体试剂和气压计，通过控制温度和将气态和液态物质接触，观察两相之间达到平衡时的气体压力，并推断出气液相平衡的规律。

实验步骤：1. 准备实验器材，搭建实验装置。

2. 将恒温水浴槽加热至设定温度。

3. 将液体试剂注入U型玻璃管中，保证一浸没在水中，另一端露出水面。

4. 预热液体试剂至与水浴槽温度相同。

5. 打开气压计的阀门，使其与U型玻璃管内的气体接触。

6. 观察并记录气压计读数，并等待数分钟使气液平衡达到稳定。

7. 将温度计插入水浴槽，记录水浴温度。

8. 重复以上步骤，分别在不同温度和液体试剂条件下进行多次实验。

实验结果与讨论：1. 实验结果将以表格的形式呈现，记录每次实验所得的气体压力和温度数据。

2. 根据实验数据，绘制气体压力与温度之间的图像。

3. 分析图像中的趋势，推导气液相平衡的规律。

4. 探讨温度、压力和液体性质对气液相平衡的影响。

结论：通过本实验，我们得出了气液相平衡的实验数据，并绘制出相应的图像，从图像中可以看出，随着温度的升高，气体压力也相应增加。

这说明在一定温度下，气体的压强与温度呈正相关关系。

实验还发现，不同的液体试剂在相同温度下存在着不同的气压计读数，提示不同的液体试剂在气液相平衡中具有不同的特性。

我们的实验结果验证了气液相平衡的规律，为进一步研究和应用气液相平衡的相关领域提供了实验依据和理论支持。

附注：本实验只给出了基本实验步骤和结果讨论，详细的数据和图像以及进一步的分析可参考实验记录表和附件中的实验数据。

化工专业实验报告实验名称：二元系统气液平衡数据测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工班姓名：学号同组者姓名：指导教师：日期：一、实验目的1、了解和掌握用双循环气液平衡器测定二元系统气液平衡数据的方法。

2、了解缔合系统气—液平衡数据的关联方法，从实验测得的T-p-x-y 数据计算各组分的活度系数。

3、通过实验了解平衡釜的构造，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。

4、掌握二元系统气液平衡相图的绘制。

二、实验原理以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多，但基本原理相同。

如图1等，即逸度相等，其热力学基本关系为：Vi L i f f ˆˆ=is i i i V i x f py γφ=ˆ(1)常压下，气相可视为理想气体，1ˆ=v i φ；再忽略压力对液体逸度的影响，0i i p f =从而得出低压下气液平衡关系式为：py i =γi s i p ix (2)式中，p ——体系压力（总压）；s i p ——纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压，可用Antoine 公式计算；x i 、y i ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率；γi ——组分i 的活度系数由实验测得等压下气液平衡数据，则可用si i i i p x py =γ(3)计算出不同组成下的活度系数。

本实验中活度系数和组成关系采用Wilson 方程关联。

Wilson 方程为：ln γ1=－ln(x 1+Λ12x 2)+x 2(212112x x Λ+Λ－121221x x Λ+Λ)(4)ln γ1=－ln(x 2+Λ21x 1)+x 1(121221x x Λ+Λ－212112x x Λ+Λ)(5)Wilson 方程二元配偶函数Λ12=0和Λ21=1采用高斯—牛顿法，由二元气液平衡数据回归得到。

目标函数选为气相组成误差的平方和，即F =2221211((jmj j y y y y ））计实计实-+-∑=(6)三、实验装置与流程示意图1、平衡釜一台（平衡釜的选择原则：易于建立平衡、样品用量少、平衡温度测定准确、气相中不夹带液滴、液相不返混及不易爆沸等。

序号：40化工原理实验报告实验名称：二元系统气液平衡数据测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工095班姓名：何小龙学号 0940201051 同组者姓名：杨飞黄云张阳指导教师：周国权日期： 2012年3月29日一、实验目的1．了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元系统汽液平衡数据的方法。

2．了解缔合系统汽液平衡数据的关联方法，从实验测得的T-p-x-y数据计算个组分的活度系数。

3．通过实验了解平衡釜的构造，掌握汽液平衡数据的测定方法和技能。

4．掌握二元系统平衡相图的绘制。

二、实验原理平衡法测定汽液平衡原理图当系统达到平衡时，两个容器的组成不随时间的变化，这时候从A和B中取样分析，即可得到一组平衡数据。

达到平衡时，两相除了温度压力相等外，每一组分的化学位也相等，即逸度相等，其基本热力学关系为：f i L=fiVΦi pyi=γifi0xi常温下，气体可视为理想气体，再忽略压力对液体逸度的影响，f i=p i0从而得出低压下汽液平衡关系为：pyi =γipi0xip---体系压力（总压）；p i0---纯组分i在平衡温度下的饱和蒸汽压；x i，y i---分别为组分i在液相和气相中的摩尔分率；γi---组分i的活度系数由实验测得等压下的平衡数据，可用：γi = pyi/p i0x i由此计算不同组成下的活度系数本实验中活度系数和组成关系采用Wilson方程关联，Wilson方程为lnγ1=-ln(x1+λ12x2)+ x2[(λ12/x1+λ12x2) –(λ21/x2+λ21x1)]lnγ2=-ln(x2+λ21x1)+ x1[(λ21/x2+λ21x1) –(λ12/x1+λ12x2)]Wilson方程二元配偶参数λ12和λ21采用非线形最小二乘法，由二元汽液平衡数据回归而得。

目标函数选为气相组成误差的平方和，即：F=Σj=1m(y1实-y1计)2j+( y2实-y2计)2j三、实验装置与试剂1.平衡釜一台（平衡釜选择原则，易建立平衡，样品用量少，平衡温度测定准确气相中不夹带液滴，液相不返混及不爆沸等，本实验采用汽液双循环小平衡釜）2.阿贝折射仪一台3.温度计4.1ml及5ml的注射器若干四、实验步骤及注意事项1.开启阿贝折射仪，分别配置无水甲醇：异丙醇比例为0:1，1:4，2:3，1:1，3:2，1:4，1:0的标准试剂，分别测其折射率，将所测得的数据经处理后绘制无水甲醇与异丙醇的标准曲线。

二元系统气液平衡数据测定实验报告实验目的：1. 了解气相和液相的特性和平衡状态；2. 熟悉使用实验仪器进行二元系统气液平衡数据测定；3. 掌握气液平衡实验的数据处理方法。

实验原理：在液体表面，由于分子间吸引力，分子会向周围运动，导致分子数密度有所下降，也就是说，在表面上形成一个薄膜，这就是液体的表面张力的来源。

当液体表面上的分子与气体中的分子碰撞时，会发生反弹导致向外沿着表面方向推力，这就是液体表面的气液界面张力，它是描述气液界面特性的物理量。

气液界面上的分子密度不均匀，会导致气相和液相之间的交换。

在一种给定的温度下，当气相和液相之间的交换达到一定的平衡状态时，称为气液平衡。

在这种状态下，气相和液相的分子数密度不再发生明显的变化。

通过气液平衡实验，可以测定气液界面张力和液体和气体之间的平衡常数，从而获得二元系统气液平衡的数据。

实验仪器：1. 二元系统气液平衡实验仪器；2. 水、乙醇等液体样品；3. 高钼酸钠、酚酞等试剂。

实验步骤：1. 清洗实验仪器：将实验仪器中的气路及液路中的管道和阀门进行清洗，保证实验测量时的通气畅通和样品无杂质。

2. 调整实验仪器：将待测液体注入样品瓶中，打开气路和液路中的阀门，进行预热和抽气，直至达到平衡状态。

3. 测量实验数据：通过测定不同温度下的液体和气体的平衡常数，获得二元系统气液平衡的数据。

4. 处理数据：将实验数据进行整理分析，得出二元系统气液平衡的相关参数。

实验结果：通过实验测量，得出了二元系统气液平衡的相关数据，具体如下：1. 温度：25℃液体样品：水气体样品：空气气液界面张力：72.2 mN/m液体与气体间的平衡常数：0.872. 温度：30℃液体样品：乙醇气体样品：空气气液界面张力：28.6 mN/m液体与气体间的平衡常数：0.65实验结论：通过本次实验的测量和分析，得出了二元系统气液平衡的相关参数。

在不同的温度下，不同的液体和气体之间会发生不同程度的平衡，液体之间和气体之间的分子密度也不同。

气液相平衡实验数据处理气液相平衡实验是化学工程领域中的一项基础实验，主要用于研究和描述气体和液体之间相互作用的物理规律。

通过实验数据处理，我们可以得到气液相平衡实验的结果，并进行进一步的分析和解释。

一、实验原理气液相平衡实验是研究气体和液体之间相互作用的实验，主要涉及到气液相平衡的概念和原理。

在一定的温度和压力下，气体和液体之间会达到平衡状态，此时气体的溶解度与液体的蒸气压之间存在一定的关系。

通过对实验数据的处理和分析，我们可以得到气液相平衡的曲线和关系式，进而研究和描述气体和液体之间的相互作用。

二、实验步骤1.将实验装置加压至所需压力，保持稳定；2.记录实验过程中温度、压力和气体溶解度的变化；3.在实验结束后，将数据整理成表格；4.对数据进行处理和分析，得到气液相平衡曲线和关系式。

三、数据处理方法1.数据整理：将实验数据整理成表格，包括温度、压力、气体溶解度和时间等信息。

根据需要，可以对数据进行筛选和排序，以便更好地进行数据处理和分析。

2.数据拟合：采用最小二乘法等数学方法，将实验数据与气液相平衡关系式进行拟合。

通过拟合可以得到气液相平衡曲线和关系式，进而描述气体和液体之间的相互作用。

3.数据分析：对拟合得到的气液相平衡曲线和关系式进行分析，研究气体和液体之间的物理规律。

可以计算气体的溶解度和液体的蒸气压等物理量，进而得到气液相平衡的物理规律。

4.数据可视化：采用图表等方式将实验数据和处理结果进行可视化展示，以便更好地理解和解释气液相平衡实验的结果。

可以绘制气液相平衡曲线、溶解度曲线等图表，以便更好地研究和描述气体和液体之间的相互作用。

四、结论与展望通过气液相平衡实验数据的处理和分析，我们可以得到气体和液体之间的相互作用规律。

通过对数据的整理、拟合、分析和可视化展示，我们可以更好地理解和解释实验结果。

这些结果可以为化学工程领域中的其他研究提供重要的参考依据，也可以为工业生产中的气液相平衡问题提供理论支持和实践指导。

双液系的气液平衡相图实验报告一、实验目的1、测定常压下环己烷乙醇双液系的气液平衡相图。

2、掌握阿贝折射仪的使用方法。

二、实验原理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，可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。

本实验研究的是完全互溶双液系。

在一定温度下，溶液的气液两相达到平衡时，气相组成和液相组成之间存在一定的关系。

通过测定不同组成溶液的沸点和气、液相组成，绘制出沸点组成图（Tx 图），即可得到双液系的气液平衡相图。

通常，实验中通过测定溶液的折射率来确定其组成。

因为折射率与溶液的组成有一定的对应关系。

三、实验仪器和试剂1、仪器沸点仪阿贝折射仪超级恒温槽调压变压器温度计（50℃～100℃，分度值 01℃）移液管（1mL、2mL、5mL）洗耳球2、试剂环己烷（分析纯）无水乙醇（分析纯）四、实验步骤1、安装仪器将沸点仪洗净、烘干，安装好。

检查带有温度计的胶塞是否紧密，电热丝要靠近烧瓶底部的中心。

将阿贝折射仪与超级恒温槽连接好，调节恒温槽温度至 25℃。

2、配制溶液用移液管分别移取 05mL、10mL、15mL、20mL、25mL、30mL、35mL、40mL、45mL 乙醇于 10 个干燥的容量瓶中，再用环己烷分别稀释至刻度，摇匀，配制成一系列不同组成的环己烷乙醇溶液。

3、测定折射率用阿贝折射仪分别测定所配溶液及纯环己烷、纯乙醇的折射率。

测定时，用擦镜纸将棱镜擦净，滴加 2～3 滴待测液于棱镜上，合上棱镜并拧紧，调节反光镜使目镜内视场明亮，旋转棱镜调节旋钮，使目镜中出现明暗分界线，读取折射率。

每个样品测量三次，取平均值。

4、测定沸点向沸点仪中加入 20mL 乙醇含量较少的待测溶液，接通冷凝水。

调节调压变压器，缓慢加热溶液，当液体沸腾后，调节电压使液体沸腾稳定，待温度计读数稳定后，记录沸点温度。

停止加热，用吸管从小槽中吸取气相冷凝液，用阿贝折射仪测定其折射率。

再从侧管中吸取少量液相，测定其折射率。

课程名称：化工专业实验指导教师：李勇成绩：_________实验名称：气液平衡数据的测定同组学生姓名：一、实验目的和内容二、实验原理及数据处理依据三、实验装置与试剂四、操作方法和实验步骤五、数据记录及处理六、实验结论及误差分析七、分析和讨论汽液平衡数据是最常用的化工基础数据。

许多化工过程如精馏的设计、操作及过程控制等都离不开汽液平衡数据。

在热力学研究方面，新的热力学模型的开发，各种热力学模型的比较筛选等也离不开大量精确的汽液平衡实测数据。

现在，各类化工杂志每年都有大量的汽液平衡数据及汽液平衡测定研究的文章发表。

所以，汽液平衡数据的测定及研究深受化工界人士的重视。

一、实验目的和内容通过测定常压下乙醇—水二元系统汽液平衡数据的实验，使同学们了解、掌握汽液平衡数据测定的方法和技能，熟悉有关仪器的使用方法，将课本上学到的热力学理论知识与实际运用有机地联系在一起。

从而既加深对理论知识的理解和掌握，又提高了动手的能力。

气液平衡测定的种类：由于汽液平衡体系的复杂性及汽液平衡测定技术的不断发展，汽液平衡测定也形成了特点各异的不同种类。

按压力分，有常减压汽液平衡和高压汽液平衡。

高压汽液平衡测定的技术相对比较复杂，难度较大。

常减压汽液平衡测定则相对较易。

按形态分，有静态法和动态法。

静态法技术相对要简单一些，而动态法测定的技术要复杂一些但测定较快较准。

在动态法里又有单循环法和双循环法。

双循环法就是让汽相和液相都循环，而单循环只让其中一相（一般是汽相）循环。

在一般情况下，常减压汽液平衡都采用双循环，而在高压汽液平衡中，只让汽相强制循环。

循环的好处是易于平衡、易于取样分析。

根据对温度及压力的控制情况，有等温法与等压法之分。

一般，静态法采用等温测定，动态法的高压汽液平衡测定多采用等温法。

总之，汽液平衡系统特点各异，而测定的方法亦丰富多彩。

本实验采用的是常压下（等压）双循环法测定乙醇—水的汽液平衡数据。

二、实验原理及数据处理依据以循环法测定汽液平衡数据的平衡器类型很多，但基本原理一致，如图1所示，当体系达到平衡时，a、b容器中的组成不随时间而变化，这时从a和b两容器中取样分析，可得到一组汽液平衡实验数据。

实验十八氨—水系统气液相平衡数据的测定一、实验目的相平衡数据是工艺过程计算与气液吸收设备计算的基础数据，本实验学习用静力法测定氨—水系统相平衡数据的方法，以巩固有关知识，并掌握相平衡实验的基本技术。

二、实验原理气液系统的相平衡数据主要是指气体在液体中的溶解度。

这在吸收、气提等单元操作中是很重要的基础数据，但比之汽液平衡数据要短缺的多，尤其是25℃以外的数据很少，至于有关的关联式和计算方法更是缺少。

当气液呈平衡时，气相和液相中i 组分的逸度必定相等。

f i g f i l 1 气相中i 组分逸度为 f i g f p y i i 2式中 f i g ， f i l ——分别为气相和液相中i 组分的逸度系数，MPa；y i i ——分别为气相中i 组分的摩尔率和逸度系数，无因次。

当气体溶解度较小时，液相中逸度为f i I Ei ri xi 3式中xi Ei 分别为液相中i 组分的摩尔分率和亨利系数，MPa。

如气体在液相中具有中等程度的溶解度时，则应引入液体活度系数r的概念，即 f i I Ei ri xi 4 r表示对亨利定律的偏差，故其极限条件为xi → 0 时，r → 1 。

由前三式可得气液平衡基本关系式：E y i i xi ，（5）i f p Ei ri 或yi xi 。

i f p 当气相为理想溶液时，i 1 ，若气相为理想气体的混合物，f p 等于总压p此时气相分压pi 如下式所示：pi py i Ei xi 。

（6）此式是在低压下，使用很广泛得气液相平衡关系式——亨利定律的表达式。

亨利定律液常用容积摩尔浓度表示。

_ ci H i f i g 。

（7）式中ci ——气体在溶液中的溶解度，（kmol/m3）H i ——气体在溶液中的溶解度系数，（kmol/m3）。

在低压下，同样可应用下式ci H i pi （8）亨利定律只适用于物理溶解，如溶质在溶剂中发生离解、缔合及化学反应时，必须把亨利定律和液相反应进行关联。

甲醇水气液平衡数据介绍甲醇和水是常见的溶液系统，在工业中有广泛的应用。

了解甲醇水溶液中的气液平衡数据对于工艺设计和操作控制都非常重要。

本文将对甲醇水溶液的气液平衡数据进行全面、详细、完整且深入地探讨。

甲醇水溶液的气液平衡甲醇水溶液的气液平衡是指在一定温度和压力下，甲醇和水之间在气相和液相之间的平衡。

这个平衡与溶液的浓度、温度、压力等因素密切相关。

影响因素甲醇水溶液的气液平衡受到以下几个主要因素的影响：1.温度：温度是影响气液平衡的重要因素之一。

随着温度的升高，甲醇水溶液的气相组分增加，液相组分减少。

2.压力：压力对气液平衡的影响主要表现在饱和汽相压力和液相浓度之间的关系上。

3.浓度：甲醇水溶液的浓度对气液平衡有着重要的影响。

随着甲醇浓度的增加，液相的沸点升高，汽相的过饱和度和逸度增加。

实验方法为了获得甲醇水溶液的气液平衡数据，可以采用以下实验方法：1.饱和蒸发法：将甲醇水溶液放入闭口容器中，保持一定温度和压力条件，等待溶液的气液平衡达到稳定。

利用饱和蒸发法可以测定饱和汽相压力和液相浓度。

2.沸点测定法：通过测量甲醇水溶液的沸点来间接获得气液平衡数据。

沸点随着甲醇浓度的升高而升高。

3.硬件模拟：通过建立物理模型，通过模拟计算得到甲醇水溶液的气液平衡数据。

数据分析和应用甲醇水溶液的气液平衡数据对于工业领域具有重要意义。

可以通过数据分析和应用来改进工艺设计和操作控制。

1.蒸馏过程优化：利用甲醇水溶液的气液平衡数据，可以优化蒸馏过程中的操作条件，提高分离效率和产量。

2.故障诊断：通过监测甲醇水溶液的气液平衡数据，可以及时发现系统运行中的问题并进行相应的故障诊断。

3.溶剂选择：在某些工艺中，需要选择合适的溶剂来达到特定的分离效果。

甲醇水溶液的气液平衡数据可以作为选择溶剂的依据。

4.反应控制：在某些反应中，甲醇和水的浓度变化对反应速率和产物选择性有着重要影响。

通过了解甲醇水溶液的气液平衡数据，可以控制反应的过程和结果。

气液平衡实验气液平衡关系是精馏、吸收等单元操作的基础数据。

随着化工生产的不断发展，现有气液平衡数据远不能满足需要。

许多物系的平衡数据，很难由理论直接计算得到，必须由实验测定。

平衡数据实验测定方法有两类，即间接法和直接法。

直接法中又有静态法、流动法和循环法等。

其中循环法应用最为广泛。

若要测得准确的气液平衡数据，平衡釜是关键。

现已采用的平衡釜形式有多种，且各有特点，应根据待测物系的特征，选择适当的釜型。

用常规的平衡釜测定平衡数据，需样品量多，测定时间长。

本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温，可观察釜内的实验现象，且样品用量少，达到平衡速度快，因而实验时间短。

（一）实验目的图1 平衡法测定气液平衡原理图可得到一组平衡数据。

当达到平衡时，除了两相的压力和温度分别相等外，每一组的化学位也相等，即逸度相等，其热力学基本关系为：Li V i f f ( 1 )фi py I = γi f i 0 x i常压下，气相可视为理想气体，фi = 1；再忽略压力对液体逸度的影响，f i = p i 0 ，从而得出低压下气液平衡关系式为：py i =γi p i o x i ( 2 )液体循环线 1. 测定乙醇-水二元体系在101.325kpa 下的气液平衡数据。

2. 通过实验了解平衡釜的构造，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。

（二）实验原理以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多，但基本原理相同，如图1所示。

当体系达到平衡时，两个容器的组成不随时间变化，这时从A 和B 两容器中取样分析，即蒸汽循环线.式中： p —— 体系压力（总压）；p i o ——纯组分i 在平衡温度下饱和蒸汽压，可用Antoine 公式计算；x i 、 y i ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率；γi —— 组分i 的活度系数。

由实验测得等压下气液平衡数据，则可用计算出不同组成下的活度系数。

（三） 实验装置和试剂1. 平衡釜一台。

实验三 二元系统汽液平衡数据的测定在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的汽液平衡数据，此数据对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都具有重要的意义。

尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到，但这往往是在特定温度和压力下的数据。

随着科学的迅速发展，以及新产品，新工艺的开发，许多物系的平衡数据还未经前人测定过，这都需要通过实验测定以满足工程计算的需要。

此外，在溶液理论研究中提出了各种各样描述溶液内部分子间相互作用的模型，准确的平衡数据还是对这些模型的可靠性进行检验的重要依据。

A 实验目的(1) 了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元汽液平衡数据的方法；(2) 了解缔合系统汽–液平衡数据的关联方法，从实验测得的T –P –X –Y 数据计算各组分的活度系数；(3) 学会二元汽液平衡相图的绘制。

B 实验原理以循环法测定汽液平衡数据的平衡器类型很多，但基本原理一致，如图2–4所示，当体系达到平衡时，a 、b 容器中的组成不随时间而变化，这时从a 和b 两容器中取样分析，可得到一组汽液平衡实验数据。

C 预习与思考(1) 为什么即使在常低压下，醋酸蒸汽也不能当作理想气体看待？ (2) 本实验中气液两相达到平衡的判据是什么？(3) 设计用0.1 N NaOH 标准液测定汽液两相组成的分析步骤、并推导平衡组成计算式。

(4) 如何计算醋酸-水二元系的活度系数？ (5) 为什么要对平衡温度作压力校正？(6) 本实验装置如何防止汽液平衡釜闪蒸、精馏现象发生？如何防止暴沸现象发生？D 实验装置12345678910111314图2–5 改进的Ellis 气液两相双循环型蒸馏器1–蒸馏釜；2–加热夹套内插电热丝；3–蛇管；4–液体取样口；5–进料口； 6–测定平衡温度的温度计；7–测定气相温度的温度计；8–蒸气导管；9、10–冷凝器；11–气体冷凝液回路；12–凝液贮器；13–气相凝液取样口；14–放料口本实验采用改进的Ellis 气液两相双循环型蒸馏器，其结构如图2–5所示。

实验10 二元体系汽液平衡数据测定一. 实验目的1.掌握二元体系汽液相平衡数据的测定方法，Rose平衡釜的使用方法，测定大气压力下乙醇（1）-- 环己烷（2）体系PTXY数据。

2.确定液相组分的活度系数与组成关系式中的参数，推算体系恒沸点，计算出不同液相组成下二个组分的活度系数，并进行热力学一致性检验。

3.掌握恒温浴的使用方法和用阿贝折光仪分析组成的方法.二．实验原理汽液平衡数据实验测定是在一定温度压力下，在已建立汽液相平衡的体系中,分别取出汽相和液相样品,测定其浓度。

本实验采用的是最广泛使用的循环法，平衡装置利用Rose 釜。

所测定的体系为乙醇（1）—环己烷（2）。

样品分析采用折光法。

汽液平衡数据包括T-P-X i-Y i。

对部分理想体系达到汽液平衡时，有以下关系式：Y i P=γi X i P i S将实验测得的T-P-X i-Y i数据代入上式，计算出实测的X i与γi数据，利用X i与γi关系式（van Laar Eq.或 Wilson Eq.等）关联确定方程中参数。

根据所得的参数可计算不同浓度下的汽液平衡数据、推算共沸点及进行热力学一致性检验。

三. 实验装置和试剂实验装置主体为Rose平衡釜-一汽液双循环式平衡釜（见图 -1）。

图-1 Rose釜结构图1-排液口2-沸腾器3-内加热器4-液相取样口5-汽室6-汽液提升管7-汽液分离器8-温度计套管9-汽相冷凝管 10-汽相取样口 11-混合器Rose平衡釜汽液分离部分配有50—100℃精密温度计或热电偶（配XMT—3000数显仪）测量平衡温度，沸腾器的蛇型玻璃管内插有300Ｗ电热丝，加热混合液，其加热量由可调变压器控制。

分析装置为恒温水浴—阿贝折光仪系统,配有CS-501型超级恒温浴和四位数字折光仪.实验试剂: 无水乙醇（分析纯）, 环己烷（分析纯）.四.实验步骤和分析方法1．制作乙醇（1）-- 环己烷（2）溶液折光系数与组成关系工作曲线（可由教师预先准备）：（1）配制不同浓度的乙醇(1)—环己烷(2)溶液(摩尔浓度X1为0.1,0.2,0.3,……0.9)；（2）测量不同浓度的乙醇(1)—环己烷(2)溶液在30℃下的折光系数，得到一系列X1—n D数据；（3）将X1—n D数据关联回归，得到如下方程：X1 = - 0.74744 + [0.0014705 + 0.10261（1.4213 - n D）]0.5/ 0.0513052．开恒温浴--折光仪系统，调节水温到30 0.1℃。

实验一 二元气液相平衡数据的测定气液相平衡关系是精馏、吸收等单元操作的基础数据。

随着化工生产的不断发展，现有气液平衡数据远不能满足需要。

许多物质的平衡数据很难由理论计算直接得到，必须由实验测定。

平衡数据实验测定方法有两类，即直接法和间接法。

直接法中又有静态法、流动法和循环法等。

其中循环法应用最为广泛。

若要测定准确的气液平衡数据，平衡釜是关键。

现已采用的平衡釜形式有多种，且各有特点，应根据待测物系的特征选择适当的釜型。

用常规的平衡釜测定平衡数据，需样品量多，测定时间长。

本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温，可观察釜内的实验现象，且样品用量少，达到平衡速度快，因而实验时间短。

一．实验目的1．测定正己烷－正庚烷二元体系在101.325kPa 下的气液平衡数据。

2．通过实验了解平衡釜的构造，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。

3．应用Ｗilson 方程关联实验数据。

二．实验原理以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多，但基本原理相同，如图１－１所示。

当体系达到平衡时，两个容器的组成不随时间变化，这时从Ａ和Ｂ两容器中取样分析，即可得到一组平衡数据。

蒸汽循环线Ａ Ｂ液体循环线图１－１平衡法测定气液平衡原理图当达到平衡时，除两相的温度和压力分别相等外，每一组分化学位也相等，即逸度相等，其热力学基本关系为：V i L i f f ˆˆ= i s i i i V i x f py γφ=ˆ （1）常压下，气相可视为理想气体，1ˆ=v i φ；再忽略压力对流体逸度的影响，isi p f =从而得出低压下气液平衡关系式为：py i =γisi p i x（2）式中，p ——体系压力（总压）；s i p ——纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压，可用Antoine 公式计算； x i 、y i ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率； γi ——组分i 的活度系数由实验测得等压下气液平衡数据，则可用 s ii i i px py =γ （3）计算出不同组成下的活度系数。

二元气液平衡数据测定实验报告实验报告：二元气液平衡数据测定一、实验目的：通过测定二元气液平衡数据，研究气体在液体中的分配行为，以建立气液平衡模型。

二、实验原理：气体在液体中的分配行为可由亨利定律描述，即气体在液体中的溶解度与气体分压成正比。

亨利定律的数学表达式可表示为：p = Kx其中，p为气体的分压（Pa），K为Henry常数，x为气体在液体中的溶解度（mol/L）。

三、实验仪器：1. 烧瓶：容积500 mL，带有橡胶塞和双口管。

2. 气密管：用于测定气体的分压。

3. 电子天平：用于称量实验用的液体和固体。

4. 温度计：用于测定溶液的温度。

四、实验步骤：1. 准备工作：将烧瓶与橡胶塞清洗干净，并在双口管中放入一根气密管。

2. 密封烧瓶：用一定量的溶剂（如水）填满烧瓶，将橡胶塞插入烧瓶口并封好。

3. 测定气体分压：将气密管插入烧瓶另一口，并用天平称量烧瓶与气密管的总重量。

然后通过称量所管道液体和固体的重量，并减去之前的总重量，即可得到气体的分压。

4. 测定溶解度：将气体分压值代入亨利定律的数学表达式，得到气体在溶液中的溶解度。

五、数据处理：根据实际测量得到的气体分压和溶解度数据，可绘制气体分压与溶解度之间的关系曲线。

在曲线上任取一点，可以计算该点的亨利常数。

六、实验结果与讨论：根据采集到的实验数据，绘制气体分压和溶解度之间的关系曲线，得到实验结果。

比较实验结果与理论值的差异，讨论可能的误差来源和实验条件的改进方法。

七、结论：通过本实验得到了二元气液平衡数据，研究了气体在液体中的分配行为。

实验结果表明，气体的溶解度与其分压成正比，符合亨利定律。

双液系的气液平衡相图实验报告气液平衡相图是描述气体和液体在一定温度和压力下的平衡状态的图表，通过实验测定得到的数据可以绘制出相应的相图。

本实验旨在通过实验测定的数据，绘制出双液系的气液平衡相图，并对实验结果进行分析和讨论。

实验仪器和试剂。

实验中所使用的仪器包括压力计、温度计、烧瓶、试管等。

实验所需试剂为乙醇和水。

实验步骤。

1. 首先在烧瓶中加入一定量的水，并在试管中加入一定量的乙醇。

2. 将烧瓶和试管放入恒温水浴中，使其达到所需的温度。

3. 在一定时间间隔内，记录烧瓶内乙醇蒸气的压力和温度。

4. 根据实验数据，绘制出乙醇和水的气液平衡相图。

实验结果与分析。

通过实验测定得到的数据，我们成功绘制出了乙醇和水的气液平衡相图。

从实验结果可以看出，在一定温度下，乙醇和水的气液平衡曲线呈现出一定的规律性，随着温度的升高，气液平衡曲线也相应发生变化。

在实验过程中，我们还发现了一些异常现象，如在某些温度下，乙醇的蒸气压远大于预期值，经过分析发现可能是实验条件或者实验操作上的一些误差所致。

这些异常现象也为我们提供了更多的实验数据，有助于完善气液平衡相图的绘制。

结论。

通过本次实验，我们成功绘制出了乙醇和水的气液平衡相图，并对实验结果进行了分析和讨论。

实验结果表明，在一定温度和压力下，乙醇和水的气液平衡状态呈现出一定的规律性，同时也发现了一些异常现象，这为我们提供了更多的实验数据，有助于完善气液平衡相图的绘制。

总之，本次实验为我们提供了更深入的了解气液平衡相图的机会，并通过实验数据的分析，加深了我们对气液平衡相图的认识，为今后的研究和实验提供了重要的参考依据。

以上就是本次实验的实验报告，谢谢阅读。

二元气液平衡数据测定实验报告实验目的：本实验的目的是通过测定二元气液平衡数据，了解和研究物质在不同压力和温度下的相平衡情况，掌握相关的测量方法和数据处理技巧。

实验原理：二元气液平衡是指在一定温度和压力条件下，气体与液体之间达到平衡的状态。

在平衡状态下，气相和液相之间存在着平衡态的物质交换。

对于二元体系来说，平衡时液相的组成可以用熔点或沸点表示，而气相则可以用饱和蒸气压来表示。

因此，通过测量不同温度和压力下的饱和蒸气压和液相的组成，可以确定二元体系的气液平衡数据。

实验步骤：1.实验前准备：检查实验装置的密封性，准备好实验所需的试剂和设备。

2.组装实验装置：将液相样品装入恒温槽内，并连接好压力计、温度计、气体进口和出口管道。

3.调整温度：根据实验要求，调整恒温槽的温度至目标温度，并确保温度的稳定性。

4.调整压力：通过调整气体进口和出口的阀门，使压力计的指示保持在所需的压力范围内。

5.测量饱和蒸气压：根据实验要求，每隔一定温度间隔测定一次饱和蒸气压，并记录下相应的温度和压力值。

6.测量液相的组成：在平衡状态下，取一定量的液相样品，并进行化学分析或使用相应的设备测量其组成。

7.数据处理：根据测得的实验数据，绘制对应的平衡曲线或图表，并进行数据分析和讨论。

实验结果与讨论：根据所测得的二元气液平衡数据，可以得到平衡曲线和相应的饱和蒸气压与液相组成的关系。

通过分析实验结果，可以得到以下结论：1.在一定温度范围内，随着压力的升高，饱和蒸气压和液相组成均会增加。

2.对于不同的二元体系，其平衡曲线和相应的饱和蒸气压与液相组成的关系会有所不同，反映了体系的特性和组成。

3.可以根据平衡曲线和相应的饱和蒸气压与液相组成的关系，推导得到相应的热力学关系式，用于描述体系的相平衡情况。

实验结论：通过本次二元气液平衡数据测定实验，我们了解到了不同温度和压力下的气液平衡情况，并掌握了相关的实验技巧和数据处理方法。

实验结果显示，二元体系的饱和蒸气压和液相组成与温度和压力有密切关系，对于不同的体系会有所差异。

气液平衡－实验报告————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ化工专业实验报告实验名称: 二元气液平衡数据的测定实验人员：同组人实验地点:天大化工技术实验中心60６室实验时间: ２0１5年４月2０日下午１４：00年级: 2０１4硕;专业：工业催化;组号: 1０(装置2）;学号: 指导教师：_＿__＿＿赵老师_______＿实验成绩:＿___＿_＿___＿＿＿________一.实验目的（1）测定苯-正庚烷二元体系在常压下的气液平衡数据;（２）通过实验了解平衡釜的结构，掌握气液平衡数据的测定方法和技能;(3) 应用Wｉlsoｎ方程关联实验数据。

二.实验原理气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。

化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择，都需要精确可靠的气液平衡数据。

这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递，故这种数据的重要性是显而易见的。

平衡数据实验测定方法有两类,即间接法和直接法。

直接法中又有静态法、流动法和循环法等。

其中循环法应用最为广泛。

若要测得准确的气液平衡数据，平衡釜是关键。

现已采用的平衡釜形式有多种,而且各有特点,应根据待测物系的特征，选择适当的釜型。

用常规的平衡釜测定平衡数据,需样品量多,测定时间长。

所以，本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温，釜内液体和气体分别形成循环系统，可观察釜内的实验现象，且样品用量少，达到平衡速度快,因而实验时间短。

以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图 1 所示。

当体系达到平衡时，两个容器的组成不随时间变化,这时从 A 和 B 两容器中取样分析,即可得到一组平衡数据。

图1 平衡法测定气液平衡原理图当达到平衡时，除了两相的压力和温度分别相等外，每一组分的化学位也相等，即逸度相等，其热力学基本关系为：常压下,气相可视为理想气体,Φi=1；再忽略压力对液体逸度的影响,ｆi=ｐi0，从而得出低压下气液平衡关系式为：式中，p--－------－－-----体系压力(总压）；p i0---－--------纯组分ｉ在平衡温度下饱和蒸气压；x i、y i------－分别为组分ｉ在液相和气相中的摩尔分率；r i－－----------－组分i的活度系数；由实验测得等压下气液平衡数据，则可用下式计算不同组成下的活度系数：计算出不同组成下的活度系数:本实验中活度系数和组成关系采用Wiｌsｏn 方程关联。