二组分气液平衡实验数据处理~

二组分气液平衡相图实验报告二组分气液平衡相图实验报告引言：二组分气液平衡相图是研究物质在不同温度和压力下的相变行为的重要工具。

通过实验测定不同温度和压力下的液相和气相的组成，可以绘制出相图，从而了解物质的相变规律和性质。

本实验旨在通过测定乙醇-水体系在不同温度和压力下的液相和气相的组成，绘制出其气液平衡相图，并分析其相变行为。

实验方法：1. 实验装置本实验使用了一个恒温水浴槽、一个压力计、一个分液漏斗和一个收集气体的烧瓶。

2. 实验步骤首先，将一定量的乙醇和水混合，并在分液漏斗中搅拌均匀。

然后，将混合物倒入烧瓶中，并将烧瓶放入恒温水浴槽中。

调节水浴槽的温度，并记录下温度和压力的数值。

随后，打开分液漏斗的阀门，使烧瓶内的气体逐渐释放出来，并收集在烧瓶中。

当压力稳定时，关闭分液漏斗的阀门，并记录下此时的压力和收集到的气体体积。

重复以上步骤，在不同的温度和压力下进行实验。

实验结果：根据实验数据，我们绘制出了乙醇-水体系的气液平衡相图。

图中横轴表示乙醇的摩尔分数，纵轴表示温度。

根据实验数据的拟合结果，我们得到了相图中的液相区域和气相区域的边界曲线。

通过观察相图，我们可以得出以下几个结论：1. 乙醇和水的气液平衡相图呈现出正常的升华曲线。

随着温度的升高，乙醇的溶解度逐渐减小，直至达到升华温度，乙醇开始升华为气体。

2. 在相图中，液相区域和气相区域之间存在一个临界点。

在临界点以上的温度和压力条件下，液相和气相之间不存在明显的界限，物质呈现出超临界流体的性质。

3. 相图中的等温线和等压线的斜率不同，表明温度和压力对相变行为的影响不同。

温度对相变的影响较大，而压力的影响较小。

讨论与结论：通过本实验，我们成功测定了乙醇-水体系在不同温度和压力下的液相和气相的组成，并绘制出了相应的气液平衡相图。

通过对相图的分析，我们了解到乙醇和水的相变行为和性质。

此外，我们还发现了温度和压力对相变行为的影响差异，并得出了一些结论。

二组分气-液平衡相图的测定相图系指系统的相平衡状态图。

相图用图解的方法研究系统的相平衡行为，是相平衡热力学研究的重要手段之一。

相律只能给出系统的独立组分数、平衡共存相数和自由度数，而相图可以给出更加详尽得多的信息。

利用相图提供的信息，化学工程师可以进行工程（如精馏塔）设计及工艺操作（如利用盐-水系统相图进行盐类的精制）；可以进行精馏分离或制备具有精确组成的标准样品（如恒沸蒸馏混合物）；可以利用区域熔炼技术把金属提纯到极高的纯度，也可以把有机混合物或高分子混合物按照相对分子质量进行重新排布；利用二组分气-液平衡实验数据，结合实际溶液知识，可以测量实际溶液中溶剂或溶质的活度及活度因子。

合金相图是合金冶炼、金属热处理和表面处理的理论依据。

利用相图还可以估算纯组分的相变焓。

实验目的1．了解蒸馏法绘制具有恒沸点的二组分气-液平衡相图的原理与方法；2．了解阿贝折光仪的工作原理及样品折光指数的测量方法；3．用蒸馏法绘制无水乙醇-环己烷二组分气-液平衡相图。

实验原理由于系统性质的千差万别，系统的相图也各不相同。

大部分相图都靠实验测定。

目前，实验上测定相图的方法主要有三种：1、冷却曲线法（又称热分析法），此法一般用于具有较高相变温度的系统（如金属和合金相图）。

2、溶解度法，此法一般用于部分互溶凝聚系统（如苯胺和水的相图）。

3、蒸馏法，此法一般用于气-液平衡系统（如乙醇-苯相图）。

对于气-液平衡系统，按照蒸馏条件的不同，可分为蒸气压~组成图，即p~x图（恒温蒸馏）和沸点~组成图，即t~x图（恒压蒸馏）。

本实验测定常压下乙醇-环己烷的沸点~组成图，即t~x图。

因此，本实验的技术关键是如何正确测量所给系统的相平衡温度（沸点）和相平衡组成（气相组成，液相组成）。

仪器和药品平衡蒸馏仪一套（见图3-15）；阿贝折光仪（附带超级恒温水浴）；自偶调压器一台；放大镜一只；量筒、移液管、滴管等；环己烷（A·R）；无水乙醇（A·R）。

双液系的气－液平衡相图一实验目的1．绘制在pθ下环己烷－异丙醇双液系的气－液平衡相图，了解相图和相律的基本概念；2．掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的方法；3．掌握用折光率确定二元液体组成的方法。

二实验原理在常温下，任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。

若两液体能按任意比例互溶，则称完全互溶双液体系，若只能部分互溶，则称部分互溶双液体系。

液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界压力相等时的温度，在一定的外压下，纯液体的沸点有其特定值，但双液系的沸点不仅与外压有关而且还与两种液体的相对含量有关。

通常，如果液体与拉乌尔定律的偏差不大，在T—X图上溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间见图中于 (a)。

而实际溶液由于A 和B二组分的相互影响，常与拉乌尔定律有较大偏差，在T—X图上就会有最高或最低点出现，这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸点混合物，如图2-4-1(b),（c)所示。

恒沸点混合物蒸馏时，所得的气相与液相组成相同，因此通过蒸馏无法改变其组成。

本实验是用回流冷凝法测定环已烷—异丙醇体系的沸点—组成图。

其方法是用阿贝折射仪测定不同组成的体系，在沸点温度时气、液相的折射率，再从折射率—组成工作曲线上查得相应的组成，然后绘制沸点—组成图。

三仪器和试剂沸点仪1套；恒温槽1台；阿贝折射仪1台；量筒8个；玻璃漏斗8个；滴管2个；环己烷（分析纯）；异丙醇（分析纯）；实验装置如下：四实验步骤1．工作曲线的绘制配制环己烷的质量百分数0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80和0.90的环己烷－异丙醇溶液。

计算所需环己烷和异丙醇的质量，并用分析天平准确称取。

为避免样品挥发带来的误差，称量应尽可能的迅速。

各种溶液的确切组成要按照实际称样结果精确计算。

调节超级恒温水浴的温度为35度，使阿贝折光仪上温度与其保持一致。

分别测定上述九个溶液以及异丙醇和环己烷的折光率。

根据这些数据作出折光率－组成工作曲线。

二组分气液平衡相图实验报告实验目的，通过实验，掌握二组分气液平衡相图的测定方法和实验技术。

实验原理，在一定温度下，将两种组分的混合物置于容器中，通过调节温度和压力，观察和记录气液相变的情况，最终绘制出气液平衡相图。

实验仪器，实验中所用的仪器有压力计、温度计、气液平衡相图测定装置等。

实验步骤：
1. 将两种组分混合物置于气液平衡相图测定装置中，调节温度和压力；
2. 观察和记录气液相变的情况，包括气液相变的压力和温度值；
3. 根据记录的数据，绘制出气液平衡相图。

实验结果与分析：
通过实验测定和数据处理，得到了二组分气液平衡相图。

在图中，我们可以清晰地看到气相和液相的边界，以及气液相变的压力和温度值。

根据相图的形状和数据分析，我们可以得出一些结论和规律。

实验结论：
1. 随着温度的升高，气相区域逐渐扩大，液相区域逐渐缩小；
2. 随着压力的升高，气相区域逐渐扩大，液相区域逐渐缩小；
3. 在一定温度下，压力越大，气相区域越大，液相区域越小；
4. 在一定压力下，温度越高，气相区域越大，液相区域越小。

实验总结：
通过本次实验，我们掌握了二组分气液平衡相图的测定方法和实验技术，了解了气液相变的规律和特点。

同时，也加深了对相图的理解和应用，为今后的实验和研究工作打下了坚实的基础。

结语：
二组分气液平衡相图实验是化学实验中的重要内容，通过本次实验，我们不仅学会了实验操作技巧，更重要的是对气液平衡相图有了更深入的理解。

希望通过今后的学习和实践，能够更好地运用这些知识，为科学研究和工程应用做出贡献。

二元汽液平衡数据测定实验数据处理：一、原理：以循环法测定气液平衡数据的平衡釜基本原理相同，如图1所示，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。

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：V i L i f f = (1)i i i i i x f py ογφ=常压下，气相可视为理想气体，；再忽略压力对液体逸度的影响，οi i p f =从而得出低压下气液平衡关系为：i i i i x f py ογ= (2)式中 p ——体系压力（总压）；p i 0——纯组分I 在平衡温度下饱和蒸汽压，可用安托尼（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ογii i i p x py =...................................... .. (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 22121x )x Λx ++()(121x 221212112Λx Λx Λx Λ+-+ (4)ln γ2=-ln )x Λx Λx Λx Λ(x )x Λ(x 21211212122111212+-+++ (5)Wilson 方程二元配偶参数12Λ和21Λ采用非线形最小二乘法,由二元气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=∑=-+-mj j j y y y y 1222211）（）（计实计实…………………………………(6) 二、数据处理（以表1的实验数据为例子）Ⅰ.实测温度及苯的气液相组成大气压：101.33Kpa表1 苯—正庚烷混合液平衡温度及气、液相组成的测定数据组号主温度t主/（℃）辅助温度t s/（℃）气相(苯) 液相（苯）折射率y i/mol% 折射率x i/mol%1 82.0 22.0 1.4610 81.9 1.4510 74.62 83.4 23.0 1.4475 72.9 1.4361 63.63 84.8 24.0 1.4398 67.0 1.4235 53.74 86.2 25.0 1.4310 59.4 1.4155 46.85 87.6 28.1 1.4238 52.6 1.4038 38.4表2 水银温度计检定结果温度计示值（℃）80 85 90 95 100 修正值（℃）+0.08 +0.07 +0.07 +0.09 +0.08 Ⅱ.平衡温度及纯物质的饱和蒸气压的计算：①平衡温度的计算：（使用热电偶测温时略去此步骤）t实际值= t主+t校正t校正=kn(t主-t s)matlab运算结果如下：t0=[82.0 83.4 84.8 86.2 87.6];t2=[22.0 23.0 24.0 25.0 28.1];t1=0.00016*60*(t0-t2);t3=t0+t1结果：t3 = 82.5760 83.9798 85.3837 86.7875 88.1712其中t3 代表平衡温度,结果填入表3中②饱和蒸气压的计算lg P i0=A i– B i/(C i+t)式中：t—温度，℃P0—饱和蒸汽压，mmHgP i0(苯)=10^(6.87987-(1196.76/(219.161+t)))P i0(正庚烷)=10^(6.89386-(1264.37/(216.64+t)))用matlab运算结果如下t=[82.5760 83.9798 85.3837 86.7875 88.1712];for i=1:5p1(i)=10^(6.87987-(1196.76/(219.161+t(i))))p2(i)=10^(6.89386-(1264.37/(216.640+t(i))))end结果：p1 =819.6614 855.0698 891.6626 929.4612 967.9270p2 =465.8546 487.5090 509.9562 533.2131 556.9509Ⅲ．用Wilson方程计算如下:表3 平衡温度及饱和蒸气压组号平衡温度t/(℃)P i0(苯)/(mmHg)P i0(正庚烷)/(mmHg)1 82.58 819.6614 465.85462 83.98 855.0698 487.50903 85.38 891.6626 509.95624 86.79 929.4612 533.21315 88.17 967.9270 556.9509①Wilson方程参数的确定方程格式：ln Py1/P10x1= -ln(x1+λ12x2)+x2(λ12/(x1+λ12x2)- λ21/ (x2+λ21x1))ln Py2/P20x2= -ln(x2+λ21x1)+x1(λ21/(x2+λ21x1)- λ12/ (x1+λ12x2))目标函数：F=∑=-+-mjjjyyyy1222211）（）（计实计实用非线性最小二乘法拟合：matlab拟合程序如下function xLsqnonlinbb0=[1,1][bb,resnorm,residual]=lsqnonlin(@Funlv,bb0)%-----------------------------------------function F=Funlv(bb)x1=[0.746 0.636 0.537 0.468 0.384];x2=[0.254 0.364 0.463 0.532 0.616];y1=[0.819 0.729 0.670 0.594 0.526];y2=[0.181 0.271 0.330 0.406 0.474];p10=[819.6614 855.0698 891.6626 929.4612 967.9270];p20=[465.8546 487.5090 509.9562 533.2131 556.9509];for i=1:5F(i)=y1(i)-p10(i)*x1(i)/760*exp(-log(x1(i)+bb(1)*x2(i))+x2(i)*(bb(1)/ (x1(i)+bb(1)*x2(i))-...bb(2)/(x2(i)+bb(2)*x1(i))));endfor i=6:10j=i-5F(i)=y2(j)-p20(j)*x2(j)/760*exp(-log(x2(j)+bb(2)*x1(j))+...x1(j)*(bb(2)/(x2(j)+bb(2)*x1(j))-bb(1)/(x1(j)+bb(1)*x2(j)))); end拟合的结果：Optimization terminated: first-order optimality less than OPTIONS.TolFun,and no negative/zero curvature detected in trust region model.bb =0.5192 1.3205resnorm =6.2205e-004residual =0.0065 -0.0026 0.0146 -0.0111 -0.0045 0.0020 0.0099 -0.0091 0.0052 -0.0016由结果可以看出，λ12＝0.5192;λ21=1.3205;余差平方和F=∑=-+-mjjjyyyy1222211）（）（计实计实＝6.2205e-004，说明拟合的效果比较好。

二组分系统气液平衡相图的绘制一实验目的1.确定不同组成的环己烷——乙醇溶液的沸点及气、液两相的平衡浓度，由此绘制其沸点组成图。

2.掌握阿贝折射仪的原理及使用方法。

二实验原理本实验用回流冷凝法测定不同浓度的环己烷——乙醇溶液的沸点和气、液两相的组成，从而绘制T----x图。

下图为环己烷——乙醇的沸点组成图的大致形状，ADC和BEC为气相线，AD´C和BE´C 为液相线。

体系总组成为x的溶液开始沸腾时，气象组成为y ，继续蒸馏，气相量增加，液相量减少（总量不变），溶液温度上升，回流作用，控制了两相的量一定，沸点一定。

此时，气相组成为y´，与其平衡的液相组成为x´，体系的平衡沸点为t沸，此时气液两相服从杠杆原理。

当压力一定时，对两相共存区进行相律分析：独立组分K=2，相数P=2，则自由度f=K－P＋1=2－2＋1=1即有，体系温度一定，则气液两相成分确定。

总量一定时，亮相的量也一定。

在一实验装置中，控制气液两相的相对量一定，使体系温度一定，则气液组成一定。

用精密温度计可以测出平衡温度，取出气液两相样品测定其折射率可以求出其组成。

折射率和组成有一一对应关系，可以通过测定仪系列已知组成的样品折射率，绘出工作曲线。

测出样品就可以从工作曲线上找到未知样品的组成。

三仪器与药品仪器：阿贝折射仪、超级恒温槽、蒸馏瓶、调压变压器、1/10℃刻度温度计、25ml移液管一支、5ml、10ml移液管各两支、锥形瓶四个、滴管若干支药品：环己烷、乙醇、丙酮四实验步骤1.工作曲线的测定把超级恒温槽调至25℃，连接好恒温槽与阿贝折射仪，使恒温水流经折射仪。

准确配制下列溶液，测定纯环己烷，乙醇和下列溶液的折射率，并测定溶液温度。

环己烷 1 2 3 4ml乙醇 4 3 2 1ml2.测定环己烷的沸点按图装好仪器，调压变压器调至最小，将25ml苯加入蒸馏瓶，打开冷凝水，接通电源，缓慢增加电压，加压至12～16V，加压至液体沸腾使，记下温度稳定值。

二组分气液平衡相图实验报告实验目的，通过实验研究，了解和掌握二组分气液平衡相图的构造和应用，掌握构造气液平衡相图的方法和技巧。

实验仪器和设备，气液平衡相图实验装置、压力计、温度计、样品瓶、气液分离器、温度控制器等。

实验原理，气液平衡相图是研究气体和液体之间平衡状态的图表，它表征了在一定温度和压力下，气体和液体之间的平衡状态。

在气液平衡相图中，通常横坐标表示组分的摩尔分数或体积分数，纵坐标表示压力或温度。

实验步骤：1. 样品制备，按照实验要求，制备好所需的样品，保证样品的纯度和浓度。

2. 装置调试，将气液平衡相图实验装置进行调试，保证仪器的正常运行。

3. 实验操作，将样品加入到样品瓶中，根据实验要求进行温度和压力的控制，观察气液平衡的状态。

4. 数据记录，记录实验过程中的温度、压力和组分等数据，以备后续分析和处理。

实验结果：通过实验观察和数据记录，得到了二组分气液平衡相图的实验数据。

根据实验结果，我们可以绘制出气液平衡相图，并通过图表分析得出相应的结论。

实验结论：通过本次实验，我们成功地制备了二组分气液平衡相图，并对实验结果进行了分析和总结。

通过实验数据的处理和图表的绘制，我们得出了相应的结论，并对气液平衡相图的构造和应用有了更深入的了解。

实验总结：本次实验对于我们深入了解气液平衡相图的构造和应用具有重要意义。

通过实验操作和数据处理，我们不仅掌握了构造气液平衡相图的方法和技巧，还对气液平衡相图的应用有了更加全面的认识。

希望通过本次实验，能够加深我们对气液平衡相图的理解，为今后的研究工作奠定基础。

以上就是本次二组分气液平衡相图实验的报告内容，谢谢阅读！。

竭诚为您提供优质文档/双击可除双液系气液平衡相图实验报告篇一：双液系气—液平衡相图绘制实验报告双液系气—液平衡相图绘制实验目的：①用回流冷凝法测定沸点时气相与液相的组成，绘制双液系相图。

找出恒沸点混合物的组成及恒沸点的温度。

②掌握测定双组分液体的沸点及正常沸点的测定方法。

③了解阿贝折射计的构造原理，熟悉掌握阿贝折射计的使用方法。

实验原理：液体的沸点是液体饱和蒸气压和外压相等时的温度，在外压一定时，纯液体的沸点有一个确定值。

但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。

理想的二组分体系在全部浓度范围内符合拉乌尔定律。

结构相似，性质相近的组分间可以形成近似的理想体系，这样可以形成简单的T-x(y)图。

大多数情况下，曲线将出现或正或负的偏差。

当这一偏差足够大时，在T-x(y)曲线上将出现极大点（负偏差）或极小点（正偏差）。

这种最高和最低沸点称为恒沸点，所对应的溶液称为恒沸混合物。

考虑综合因素，实验选择具有最低恒沸点的乙醇—乙酸乙酯双液系。

根据相平衡原理，对二组分体系，当压力恒定时，在气液平衡两相区，体系的自由度为1.当温度一定时，则气液两相的组成也随之而定。

当气液两相的相对量一定，则体系的温度也随之而定。

沸点测定仪就是根据这一原理设计的，它利用回流的方法保持气液两相相对量一定，测量体系温度不发生改变时，即两相平衡后，取两相的样品，用阿贝折射计测定气液平衡气相、液相的折射率，再通过预先测定的折射率—组成工作曲线来确定平衡时气相、液相的组成（即该温度下气液两相平衡成分的坐标点。

）改变体系总成分，再如上法找出另一对坐标点。

这样得若干对坐标点后，分别按气相点和液相点连成气相线和液相线，即得T-x平衡图。

仪器与试剂：沸点仪一套调压变压器一台阿贝折射计一台超级恒温槽1/10温度计（50~100℃）一支1/10温度计（0~50℃）一支小烧杯一个小试管（5ml带软木塞）（若干）吸管2支红外线干燥箱（风筒）一台搽镜纸乙酸乙酯（AR）无水乙醇（AR）不同配比的乙醇—乙酸乙酯混合液丙酮(c、p)重蒸水实验步骤：（1）、乙醇—乙酸乙酯溶液的折射率组成工作曲线的测绘①折射率—体积分数工作曲线。

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。

双液系的气液平衡相图实验报告双液系的气液平衡相图实验报告一、引言在化学实验中，相图是研究物质在不同温度和压力下的相态变化规律的重要工具。

气液平衡相图是指在一定温度和压力下，气体和液体之间的平衡状态。

本实验旨在通过测定双液系的气液平衡相图，探究不同组分和温度对气液平衡的影响。

二、实验方法1. 实验仪器和试剂准备本实验所需的仪器有气相色谱仪、恒温水浴槽、压力计等。

试剂包括乙醇、水等。

2. 实验步骤(1) 准备双液系溶液：按照一定的比例将乙醇和水混合制备双液系溶液。

(2) 装填样品：将双液系溶液装填到气相色谱仪的样品瓶中。

(3) 设置温度：将恒温水浴槽的温度调至所需的实验温度。

(4) 测定平衡压力：将样品瓶放入恒温水浴槽中，等待一段时间使系统达到平衡，然后使用压力计测定平衡时的压力。

(5) 重复实验：重复以上步骤，测定不同组分和温度下的气液平衡压力。

三、实验结果根据实验数据，我们绘制了双液系的气液平衡相图。

图中横轴表示乙醇的摩尔分数，纵轴表示平衡时的压力。

我们可以观察到随着乙醇浓度的增加，平衡压力逐渐增大。

同时，随着温度的升高，平衡压力也呈现出上升的趋势。

这与理论预期相符。

四、讨论与分析通过实验结果，我们可以得出以下几点结论：1. 组分对气液平衡的影响：在双液系中，乙醇的浓度增加会导致平衡压力增加。

这是因为乙醇分子与水分子之间的相互作用力较强，使得乙醇分子更难从液相转移到气相，因而需要更高的压力才能达到平衡。

2. 温度对气液平衡的影响：随着温度的升高，气液平衡的压力也会增加。

这是由于温度升高会增加分子的热运动，使得气体分子更容易从液相转移到气相，因此需要更高的压力来保持平衡。

3. 实验误差分析：在实验过程中，由于仪器的精度限制和操作误差等因素的存在，实验结果可能存在一定的误差。

为了提高实验结果的准确性，我们可以增加重复实验次数，并进行数据的平均处理。

五、结论通过本实验，我们成功测定了双液系的气液平衡相图，并探究了组分和温度对气液平衡的影响。

实验数据处理（1） 乙醇浓度的计算利用实验参考书提供的乙醇标准曲线数据，由折光率和乙醇摩尔百分率关系用内插法得到乙醇摩尔分率如表1. 计算示例：以第一组气相为例第一组的气相折光率为1.3595落在折光率1.3594-1.3599之间，对应的乙醇摩尔分率为0.9379-0.8810.插值法计算如下： 1.3599−1.35950.8810−x =1.3599−1.35940.8810−0.9379解出x=0.9265,水的气相摩尔分率=1-x-=0.0735.（2） 温度计暴露温度校正n=t 观-（50-1.6*6.7），t 室=25℃，t 实际=t 观+0.00016n(t 观-t 室)；tp=t 实际+0.000125（t 室+273）（P-760），因为本小组实验的P 大于标准大气压，所以用P-760。

计算示例：以第一组为例；n=t 观-39.28=77.81-39.28=38.53，t 实际=77.81+0.00016*38.53*（77.81-25）=78.14℃ 平衡温度计算：tp=t 实际+0.000125（t 室+273）（P-760）=78.18+0.000125(25+273)(761.313-760)=78.19℃（3） 实验测得的温度和压强以及摩尔分率如表1、表二。

（4） 由所得的二元气液平衡数据表记录如表二。

活度计算示例：以第一组气相为例根据安托尼(Antoine)公式，lg(Ps)=A-B/(C + t/℃)，求出不同平衡温度下乙醇和水的饱和气压，乙醇的安托尼(Antoine)参数:A=8.21330,B=1652.050,C=231.480,水的安托尼(Antoine)参数：A=7.96681,B=1668.21,C=228。

计算乙醇的饱和蒸汽压：lgP=8.2133-1652.05/(231.48+78.19)，得P=755.879mmHg; 计算水的饱和蒸汽压：lgP=7.96681-1668.21/(228+78.19)，得P=330.029mmHg; 计算活度系数：由简化后的公式：0ip x py i ii =γ 乙醇的活度系数：γA=(P*yA)/(xA*P0)=(761.313*0.9265)/(0.8718*755.879)=1.0704 水的活度系数：γB=(P*yB)/(xB*P0)=(761.313*0.0735)/(0.1282*330.029)=1.3225（5） 由二元气液平衡数据绘制的相图如图2。

实验四二组分体系气液平衡相图一．实验目的1．了解液体沸点的测定方法。

2．掌握温度计的露茎校正方法。

3．掌握阿贝折光仪的原理及使用方法4．测定环己烷——乙醇二元系统气液平衡数据，给出沸点组成图。

二．实验原理常温下两液态物质混合构成的体系称为双液系。

若该双液系能按任意比例混合成为一相则称为完全互溶双液系。

若只能在一定比例范围内混合成为一相，其它比例范围内为两相则称部分互溶双液系。

环己烷——乙醇体系是完全互溶双液系。

液体的沸点是指液体的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值。

但是双液系沸点不仅与外压有关还随双液系的组成的改变而改变。

同时，在一般情况下双液系蒸馏时的气相组成和液相组成并不相同，因此原则上可通过反复蒸馏即精馏的方法分离双液系中的两液体。

但是当双液系具有恒沸点时，不能用单纯蒸馏的方法分离两液体。

如图4.1所示，本实验所用体系环己烷——乙醇的温度组成图是一个典型的具有最低恒沸点的相图。

若将组成在恒沸点处的体系蒸馏时气相组成和液相组成完全一样，因此在整个蒸馏过程中沸点也恒定不变，无法通过蒸馏的方法分离两组分。

恒沸点和恒沸混合物的组成还和外压有关，因此在不同外压条件下实验时所得双液系的相图也不尽相同，通常压力变化不大时恒沸点和恒沸混合物的组成的变化也不大，在未注明压力时一般均指外压为101.325kPa。

图4.1 具有最低恒沸点体系相图示意图本实验采用回流冷凝法测定环己烷——乙醇溶液在不同组成时的沸点。

由于液体沸腾时易发生过热现象，同时气相又易出现分馏效应，因此沸点的准确测定不易。

本实验所用的沸点仪如图 4.2所示，称为奥斯默沸点仪，它是一支带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶，加热用的电热丝直接浸在溶液中，这样可以减少溶液的过热现象和防止暴沸。

冷凝管的底部有一个小球泡用以收集冷凝下来的气相样品，由于分馏作用会使获得的气相样品的组成与气液平衡时的气相组成发生偏差，为此须在吹制沸点仪时尽量缩短小球泡与烧瓶间的距离以减少分馏作用。

二元气液平衡数据测定实验报告实验目的：本实验旨在通过实验测定二元气液平衡数据，并分析其相关性，了解纯组分蒸汽与液相的平衡关系，为进一步研究混合气液平衡提供基础数据。

实验原理：二元气液平衡是指在一定温度下，两种组分的气相和液相之间达到平衡的状态。

根据国际公认的Raoult定律，对于理想混合物，每种组分在混合物中的蒸气压与该纯组分的蒸气压成正比。

即Pi = XiP0i，其中Pi为混合物中第i种组分的蒸气压，Xi为该组分的摩尔分数，P0i为该组分的纯物质蒸气压。

此外，根据Dalton定律，理想气体的总压等于各组分的部分压之和。

通过以上两个定律，可以得到二元气液平衡的相关参考内容。

实验装置：1. 气相分压计：采用测压瓶法，将采样气体与水或密度较小液体共同存在于测空间中，通过测压与摩尔分数可求得蒸汽压。

2. 饱和振荡测量器：通过振荡法测得溶液浓度与气相组成之间的关系。

3. 恒温浴：提供所需的恒定温度环境。

实验步骤：1. 将待测的液体样品加入恒温浴中进行稳定。

2. 将固定体积的气相样品加入气相分压计中，在恒定温度下测得其蒸汽压。

3. 将已测得的蒸汽压与相应的摩尔分数绘制成曲线图。

4. 使用饱和振荡测量器，在不同液相浓度下，测得溶液浓度与气相组成之间的关系。

5. 对数据进行处理，计算出相应的蒸汽压，绘制气液平衡曲线图。

实验结果及讨论：通过实验测得的数据，可以绘制出二元气液平衡曲线图。

从图中可以得到以下参数：1. 平衡液相摩尔分数：液相摩尔分数随气相摩尔分数的增加呈非线性变化，曲线上升趋势逐渐陡峭。

2. 气相浓度：随着液相摩尔分数的增加，气相浓度呈指数增加的趋势，达到一定浓度后趋于饱和。

3. 蒸汽压：蒸汽压与液相摩尔分数呈正相关关系，按照Raoult 定律计算得到的蒸汽压与实测值在误差范围内基本吻合。

根据实验数据，可以进一步分析二元气液平衡的相关性。

实验数据表明，气相组成受液相组成控制，随着液相摩尔分数的增加，气相组成趋向于饱和，即液相浓度越高，气相浓度也越高。

二组分完全互溶系统的气——液平衡相图周韬摘要：测定了乙醇--环己烷完全互溶系统的气--液平衡相图。

在相图上，以环己烷占互溶系统的摩尔含量作为横坐标，以混合物的沸点为纵坐标，分别从分析纯的乙醇出发和分析纯的环己烷出发，制作出完整的混合溶液相图。

实验中通过控制压力相等的条件测定相图需要的各项数据，混合物溶液各组分的含量利用折光率不同来确定。

实验结果与理论值能够很好的符合。

关键词：相律；折射率；沸点。

1 前言许新华，王晓岗，刘梅川等人的“双液系气液平衡相图实验的新方法研究”①中讨论了自制工作曲线和引用文献数据的优良，由于实验环境等因素的影响，文献值之间也会有差别，所以文献数据并不能很好地反映真实情况，而自制工作曲线由于溶液配制时会挥发，准确浓度的溶液配制又有难度。

另一方面气相测折光率确定组分是，由于气相冷凝液非常少，难以进行平行测定，偶然误差比较大。

他们在文献中提到的解决办法是，用气相色谱法是进行微量样品分析。

借鉴气相色谱实验定量配制混合样品的方法，比较精确地配制出乙醇－环己烷标准组成溶液。

对最后得出的实验数据用Origin 处理得到如下的工作曲线（图1）：进行实验时，由于器材和时间的限制，我们采用直接引用文献数据和测定折光率的方式。

最后的数据进行温度校正之后作图，得到的工作曲线依然可以很好地和文献相吻合。

2实验部分 2.1原理两种液态物质若能以任意比例混合，则称为二组分完全互溶混合物系统。

当其蒸气压与外压相当时，溶液就会沸腾，此时的温度称为沸点，沸腾的溶液也产图 1 文献的工作曲线生了气相和液相两种相数。

在一定压力下，二组分完全互溶混合物系统的沸点可能有三种情况：①混合物的沸点介于两种纯液体的沸点之间，这种混合物，气液两项的组成不同，可以通过精馏使系统的两个组分完全分离开；②混合物有沸点极大值；③混合物有沸点极小值。

②、③两种由于实际系统严重偏离了拉乌尔定律，②项负偏差很大，在相图上有沸点极大值，③项的正偏差很大，会产生沸点极小值，后面两种混合物情况，难以用精馏的方式将两种液体分离开②。

课程名称：______大学化学实验(P)__________ 指导老师：____曹发和_____成绩：__________________ 实验名称：二组分完全互溶系统的气液平衡相图实验类型：_____________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1．学习测定气—液平衡数据及绘制二元系统相图的方法，加深理解相律和相图等概念。

2．掌握正确测量纯液体和液体混合物沸点的方法。

3．熟悉阿贝折光仪的原理及操作，熟练掌握超级恒温槽的使用和液体折射率的测量。

4．了解运用物理化学性质确定混合物组成的方法。

二、实验内容和原理两种液态物质若能以任意比例混合，则称为二组分完全互溶液态混合物系统。

当纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时就会沸腾，此时的温度就是沸点。

在一定的外压下，纯液体的沸点有确定的值，通常说的液体沸点是指101.325Kpa下的沸点。

对于完全互溶的混合物系统，沸点不仅与外界压力有关，还与系统的组成有关。

在一定压力下，二组分完全互溶液态混合物系统的沸点与组成关系可分为三类：（1）液态混合物的沸点介于两纯组分沸点之间（2）液态混合物有沸点极大值（3）液态混合物有沸点极小值。

对于（1）类，在系统处于沸点时，气、液两相的组成不相同，可以通过精馏使系统的两个组分完全分离。

（2）、（3）类是由于实际系统与Raoult定律产生严重偏差导致。

相图中出现极值的那一点，称为恒沸点。

具有恒沸点组成的二组分混合物，在蒸馏时的气相组成和液相组成完全一样，整个蒸馏过程中沸点恒定不变，因此称为恒沸混合物。

对有恒沸点的混合物进行简单蒸馏，只能获得某一纯组分和恒沸混合物。

液态混合物组成的分析是相平衡实验的关键。

本实验采用折射率法。

采用制作工作曲线的内插法得到未知液态混合物的组成。