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三组分等问题系相图的绘制一、实验原理三组分体系K=3，当体系处于恒温恒压条件，根据相律，体系的条件自由度*f 为 *f =3-φ式中，φ为体系的相数。
体系的最大条件自由度max*f=3-1=2，因此，浓度变量最多只有两个可用平面图表示体系状态和组成间的关系，成、称为三元相图。
通常用等边三角形坐标表示。
等边三角形顶点分别表示纯物A 、B 、C ，AB 、BC 、CA 三条边分别表示A 和B 、B 和A 、C 和A 所组成的二组分体系的组成，三角形内任一点都表示三组分体系的组成。
图中的P 点，其组成表示如下：经P 点作平行于三角形三条边的直线，并交三边于a 、b 、c 三点。
若将三边均分成100等分，则P 点的A 、B 、C 组成分别为：A%=Pa=Cb,B%=Pb=Ac,C%=Pc=Ba.苯-醋酸-水时属于具有一对共轭溶液的三液体体系相图，即三组份体系中两对液体A 和B ，A 和C 完全互溶，而另一对B 和C 只能有限度的混溶，见图2：图2中，E 、K 2、K 1、P 、L 1、L 2、F 点够长城溶解度曲线，K 1L 1、K 2L 2等是连接线。
溶解度曲线内是两相区，即一层时苯在水中的饱和溶液，另一层是水在苯中的饱和溶液。
曲线外是单相区。
因此，利用体系在相变化时清浊现象的出现，可以判断体系中各组分互溶度的大小。
一般由清变浊，肉眼较易分辨。
所以本实验是向均相的苯-醋酸体系滴加水使之变成二相混合物的方法，确定二相的相互溶解度。
二、仪器药品1、仪器具塞锥形瓶（100ml）2只；（25ml）4只；酸式滴定管（20ml）1只；碱式滴定管（50ml）一只；移液管（1ml、2ml）各一只；刻度移液管（10ml、20ml）各一只；锥形瓶（150ml）2只。
2、药品冰醋酸（分析纯）；苯(分析纯)；标准NaOH溶液（0.2mol.dm-3）；酚酞指示剂三、实验步骤1、测定互溶度曲线在洁净的酸式滴定管内装水，用移液管取10.00ml苯及4.00ml醋酸于干燥的100ml具塞锥形瓶中，然后慢慢滴加水，同时不停摇动，至溶液由清变混，即为终点，几下水的体积，再向此瓶中加入5.00ml的醋酸，体系又成均相，再用水滴定至终点，然后一次用同样的方法加入8.00ml、8.00ml醋酸，分别用水滴定至终点，记录每次各组分的用量。
实验七十六三组分液-液体系的平衡相图预习提问1、什么是平衡相图？答：研究多相系统的状态如何随温度、压力和浓度等条件的改变而发生改变，并用图形表示系统状态的变化，这种图形即为相图即平衡相图，相图即又平衡相图。
2、试用相律分析一下恒温恒压条件时，三组分液-液体系的条件自由度f*为多少？答：相律表达式为：f﹡=c-Q,三组分体系c=3，即f=3- Q。
3、等边三角形坐标的顶点、线上的点、面上的点分别代表几组分的组成？答：三个顶点分别代表三个纯组分A、B和C，ＡＢ线代表（Ａ＋Ｂ）的两组分体系，ＡＣ线代表（Ａ＋Ｃ）的两组分体系，BC线代表（B＋C）的两组分体系，面上的点（三角形内各点）是三组分体系。
4、如何确定等边三角形坐标面上的点的组成？答：通过三角形内任何一点O引平行线于各边的直线，根据几何原理，a+b+c=AB=BC=CA=100%,或者a＇+b＇+c＇=AB=BC=CA=100%。
因此，O点的组成可由a＇、b＇、c＇来表示，即O点所代表的三个组分的百分组成是：B%= b＇，C%= c＇，A%= a＇。
5、通过任一顶点B向其对边引直线BD，则BD线上的各点所表示的组成中，A、C两个组分含量的比值如何？答：A、C两个组分的含量的比值保持不变。
6、如果有两个三组分体系D和E，将其混合之后其组成点会落在哪？答：其成分必定位于D、E两点之间的连线上。
7、对于等边三角形坐标内的任意一组成O，向其加纯B，体系的组成点会落在哪？若蒸发掉B，体系的组成点又会落在哪？答：向其中加入纯B时体系总组成点将沿直线OB向B移动，即落在OB直线上。
蒸发掉B 时体系总组成点将沿直线OB的反方向移动，即落在OB的反向延长线上。
8、已知一三组分体系P的百分组成为：B%＝20，C%＝30，A%＝50，如何在等边三角形坐标上绘制出P点？答：在AB线上确定两个组分的组成点Ｅ，A%＝50%/(50%+20%)=71.4%，即B%＝28.6%,在相图中画出两个组分的所在直线ＥＦ平行于ＡＣ；同样在ＢＣ线上确定两个组分的组成点Ｍ，B%＝40%，C%＝60%，画出两个组分的所在直线ＭＮ平行于ＡＢ，两条直线相交的点即为Ｐ点。
实验9 三组分体系等温相图的绘制实验目的1．绘制苯－乙酸－水三组分体系的相图。
2．学会用韦氏天平测密度的方法。
实验原理对于三组分体系的自由度φφφ-=+-=+-=5232k f ，体系中相数最小是１，则最大自由度4=f ，即温度，压力和两个浓度。
对于凝聚体系，压力对平衡的影响不大，可视压力恒定不变。
若固定温度，则此时自由度2=f ，用平面图即可表示。
通常所用的平面图是一个等边三角形。
如图9－1所示，三角形的三个顶点A ，B ，C 分别表示三个纯组分。
三条边AB ，BC ，C A 分别表示A 和B ，B 和C ，C 和A 所组成的二组分体系，在每条边的任一点表示相应的二组分体系的组成。
在三角形内任意一点表示三组分体系的组成。
如图中的P 点的组成可以通过P 点作平行于三条边的直线，分别交三条边于a ，b ，c 三点，Ac 的长度代表P 点的B 组分含量，Ba 的长度代表P 点C 组分的含量，Cb 的长度代表P 点A 组分的含量。
P 点各组分的百分含量分别为W A ％＝Cb ，W B ％＝Ac ，W C ％＝Ba 。
图9－1 用等边三角形表示三元相图 图9－2 共轭溶液的三元相图对于部分互溶的三种液体所组成的体系，三种液体之间互溶的情况可分为三类：① 一对液体部分互溶，② 两对液体部分互溶，③ 三对液体部分互溶。
苯－乙酸－水为一对液体部分互溶体系，其相图如图9－2所示。
即A ，B ，C 三个组分中B 和C 部分互溶，而A 和B 及A 和C 则是完全互溶。
若B 和C 所组成溶液的浓度在BE 和FC 之间时，这两个组分是可以完全互溶的。
组成在E 、F 之间时溶液分为两层，一层是苯在水中的饱和溶液（E 点），另一层是水在苯中的饱和溶液（F 点），这对溶液称为共轭溶液。
如果在E 、F 之间取任意一组成（注意此时体系分为二层），然后往此体系中逐渐滴加HAc ，由于醋酸在两层中分配的量不等，因此代表两层浓度的点的连线不一定和底边平行，如K 1L 1，K 2L 2等等；将这些连线称为连结线。
§5.6 三组分体系的相图及其应用等边三角形坐标表示法三组分体系C=3，f+Φ=5，体系最多可能有四个自由度(即温度、压力和两个浓度项)，用三度空间的立体模型已不足以表示这种相图。
若维持压力不变，f*+Φ=4，f*最多等于3，其相图可用立体模型表示。
若压力、温度同时固定，则f**十Φ=3，f**最多为2，可用平面图来表示。
通常在平面图上是用等边三角形(对于水盐体系也有用直角坐标表示者)来表示各组分的浓度。
如图5.33，等边三角形的三个顶点分别代表纯组分A、B和C。
AB线上的点代表A和B所形成的二组分体系，BC线上的点、AC线上的点分别代表B和C，A和C所形成的二组分体系。
三角形内任一点都代表三组分体系。
将三角形的每一边分为0—1之间10份。
通过三角形内任一点O，引平行于各边的平行线，根据几何学的知识可知，a,b及c的长度之和应等于三角形一边之长，即a+b+c= AB=BC=CA=1，或a'+b'+c'=任一边的长=1。
因此O点的组成可由这些平行线在各边上的截距a',b',c' 来表示。
通常是沿着反时针的方向(但也有用顺时针方向者)在三角形的三边上标出A、B、C三个组分的质量分数(即从O 点作与BC的平行线，在AC线上得长度a'，即为A的质量分数；从O点作AC 的平行线，在AB线上得长度b'，即为B的质量分数；从O点作AB的平行线，在BC线上得长度C'，即为C的质量分数)。
图5.33 图5.34 用等边三角形表示组成，有下列几个特点：(1)如果有一组体系，其组成位于平行于三角形某一边的直线上，则这一组体系所含由顶角所代表的组分的质量分数都相等。
例如图5.34中，代表三个不同的体系的d，e，.f三点都位于平行于底边BC的线上，这些体系中所含A的质量分数都相同。
(2)凡位于通过顶点A的任一直线上的体系(例如图5.34中D和D'，两点所代表的体系)，其中A的含量不同(D中含A比D’中少)，但其它两组分B和C的质量分数之比相同。
三组分体系等温相图的绘制、实验原理三组分体系C=3，当体系处于恒温恒压条件，根据相律，体系的条件自由度f*为f* = 3 - Φ (1)式中，Φ为体系的相数。
体系最大条件自由度f*max =3-1=2，因此，浓度变量最多只有两个可用平面图表示体系状态和组成间的关系，称为三元相图。
通常用等边三角形坐标表示，见图所示。
等边三角形顶点分别表示纯物A、B、C，AB、BC、CA三条边分别表示A和B、B和C、C和A 所组成的二组分体系的组成，三角形内任何一点都表示三组分体系的组成。
图中的P点，其组成表示如下:经P点作平行于三角形三边的直线，并交三边于a、b、c三点。
若将三边均分成100等分，则P点的A、B、C组成分别为:A％=Pa=Cb，B％=Pb=Ac，C％=Pc=Ba。
本实验讨论的苯—醋酸—水体系属于具有一对共轭溶液的三液体体系，即三组分中二对液体A和B，A和C完全互溶，而另一对B和C只能有限度的混溶，见图所示。
图中，E、K2、K1、P、L1、L2、F点构成溶解度曲线，K1L1、K2L2等是连结线。
溶解度曲线内是两相区，即一层是苯在水中的饱和溶液，另一层是水在苯中的饱和溶液。
曲线外是单相区。
因此，利用体系在相变化时清浊现象的出现，可以判断体系中各组分间互溶度的大小。
本实验是向均相的苯—醋酸体系滴加水使之变成二相混合物的方法，确定二相间的相互溶解度。
仪器药品1、仪器带塞锥形瓶(100mL) 2只，带塞锥形瓶(25mL) 4只，酸式滴定管(50mL) 1只，碱式滴定管(50mL) 1只，移液管(1mL、2mL) 各1只，刻度移液管(10mL、20mL) 各1只，锥形瓶(150mL)4只2、药品冰醋酸(分析纯)，苯(分析纯)，标准NaOH溶液(0.25mo1/l)，酚酞指示剂。
试验步骤１、测定互溶度曲线(1)、在洁净的酸式滴定管内装水，用移液管取10.00mL苯及4.00mL醋酸于干燥的100mL 具塞锥形瓶中，然后慢慢滴加水，同时不停摇动，至溶液由清变浑，即为终点，记下水的体积。
（三组分相图的制备）实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：三组分体系相图的制备一、实验目的制备等温、等压下苯—水—乙醇三组分体系相图。
二、实验原理三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。
等边三角形三个顶点分别代表纯组分A、B和C,则AB线上各点相当于A和B组分的混合体系，BC线上各点相当于B和C组分的混合体系。
AC线上各点相当于A和C组分的混合体系.在苯—水—乙醇三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙醇和苯、乙醇和水都是完全互溶的。
设由一定量的苯和水组成一个体系，其组成为K，此体系分为两相：一相为水相，另一相为苯相。
当在体系中加入乙醇时，体系的总组成沿AK移至N点。
此时乙醇溶于水相及苯相，同时乙醇促使苯与水互溶，故此体系由两个分别含有三个组分的溶液组成，但这两个液相的组成不同。
若分别用b1、c1这两个平衡的液相的组成，此两点的连线成为联系线，这两个溶液称为共轭溶液。
代表液—液平衡体系中所有共轭液相组成点的连线称为溶解度曲线（如图1—1）。
曲线以下区域为两相共存区，其余部分为均相区。
此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液—液平衡相图。
图1-1 三组分体系液液平衡相按照相律，三组分相图要画在平面上，必须规定两个独立变量。
本试验中，它们分别是温度（为室温）和压力（为大气压）。
三、实验仪器与药品1．仪器25ml酸式滴定管2支，5ml移液管1支，50ml带盖锥形瓶8个。
2．药品苯（分析纯），无水乙醇（分析纯），蒸馏水。
四、实验步骤1．取8个干燥的50ml带盖锥形瓶，按照记录表格中规定体积用滴定管及移液管配置6种不同浓度的苯—乙醇溶液，及里两种不同浓度的水—乙醇溶液。
2．用滴定管向已配好的水—乙醇溶液中滴苯、向苯—乙醇溶液中滴水至清液变浊，记录所滴苯、水的体积。
滴定时必须充分摇荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于苯、乙醇的挥发而引入的误差。
3．读取室温。
4．记录表格。
五、数据处理根据附录，在室温t=23℃下，水的密度d（水）=0.99756g/cm3，又d=A+Bt+Ct2+Dt3,对于苯A=0.90005，B=-1.0636×103-，C=-0.0376×106-D=-2.213×109-,得d（苯）=0.87554 g/cm3,同理可得d（乙醇）=0.78687 g/cm3。
