环己烷-乙醇体系气液平衡相图的测定结果

数据处理：
1.折射率的修正及环己烷-乙醇溶液标准n-x 图的绘制：（室温：11℃）
2. 气相分析：
由上述标准曲线渐近线方程
y=-0.0008x+1.4327分析气相组成，求得气相乙醇含量和折射率的关系。

计算发现，实验所测数据n=1.4400出现较大偏差，故舍去乙醇含量为55%
时的数据。

列出沸点温度与乙醇含量对应的数据： 3. 液相分析：
同理，可以对液相组成进行分析：
液相分析表明数据没有较大偏差。

列出沸点温度与乙醇含量对应的数据：
4.环己烷-乙醇相图的绘制及分析：
根据以上两组数据作出环己烷-乙醇的t-x图，即环己烷-乙醇体系相图：
求得其交点，即最低恒沸点的坐标（34.63，64.6），即恒沸组成：乙醇34.63%，环己烷65.37%，最低恒沸点温度约为64.6℃。

双液系的气液平衡相图2011年9月5日实验，2011年9月12日提交报告助教：柳清1 引言相图（phase diagram）是用图形表示多相系统的物理化学状态随温度、压力、组分含量等的变化的图1。

对于多相平衡系统，相律（phase rule）是其热力学基础。

本实验研究的是环己烷－乙醇（C6H12－C2H5OH）双液系的气液平衡状态。

根据相律，f＋Φ = C＋2其中相数Φ为2，独立自由组分数C为1，则系统自由度数f为1。

如果固定外压p不变，条件自由度数f′为0。

因此，在外压p不变时，温度T和组分含量x唯一确定了双液系气液平衡系统的状态。

用气液平衡时的温度T和组分含量x分别作为纵横坐标，同时测定气相和液相的组成，可以绘制双液系的气液平衡T－x相图。

不同组成的双液系具有不同形式的气液平衡T－x相图。

理想液体混合物或者接近理想液体混合物的双液系，混合物的沸点介于两纯物质沸点之间，如图1(a)。

各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差时，混合溶液体系会具有最低恒沸点，如图1(b)。

反之，混合溶液体系会具有最高恒沸点，如图1(c)。

(a) (b) (c)图1 不同双液系的气液平衡T－x相图形式本实验选用具有最低恒沸点的环己烷－乙醇（C6H12－C2H5OH）双液系。

用沸点仪可以测定不同组成的双液系的恒压沸点T。

沸点仪是测定常量溶液沸点的工具。

沸腾时的溶液从喷嘴喷出，温度计测定的恰是该处蒸气和液相平衡的温度。

气相部分经过冷凝器冷凝后储存在小泡中，以备取样。

考虑到温度计的精度，需要对1/10℃温度计进行露茎校正。

由于温度计暴露于体系之外的部分所处温度与实测区域不同，二者膨胀系数略有差别。

为了补偿这部分损失，通过辅助温度计读出环境温度后，按下式校正：t = t0＋1.57×10－4×n×(t0－t s)式中t0为温度计读数，n为温度计露茎在体系外的刻度数目，t s为辅助温度计读数。

t 为校正后的温度。

环己烷-乙醇的双液系气-液平衡相图实报告姓名：XX学号：201211132031院（系）：化材院专业班级：化学12课程名称：物理化学实验实验名称：双液系的气-液平衡相图指导老师：XX 室温：24.0℃大气压：99.98kPa实验日期：2012.11.21实验目的：1、绘制pθ下环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图，了解相图和相律的基本概念；2、掌握测定双组份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。

实验原理：两种在常温时为液态的物质混合起来而组成的二组分体系称为双液系，两种液体若能按任意比例互相溶解，称为完全互溶的双液系。

液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界相等时的温度。

在一定的外压下，纯液体的沸点有其确定值。

对于双液系，沸点不仅与外压有关，而且还和双液系的组成有关。

根据相律，自由度=组分数-相数+2因此，一个气-液共存的二组分体系，其自由度为2。

只要任意在确定一个变量，整个体系的存在状态就可以用二维图形来描述。

通常，测定一系列不同配比溶液的沸点及气、液两相组成，用几何作图的方法将在一定外压下双液系的沸点对其气相、液相组成作图，称为双液系气-液平衡相图；它表明了沸点与液相组成、气相组成之间的关系。

仪器设备：温度测试仪，沸点测定仪，调压变压器，数字式Abbe折光仪，超级恒温水浴，烧杯，滴管，带玻璃磨口塞试管实验步骤：1．配制环已烷摩尔分数分别为0.00, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80,0.90, 1.00的环已烷-乙醇系列溶液。

2．分别测定不同组成溶液的折光率⑴调节恒温水浴温度为30℃⑵打开折光棱镜部件，滴加丙酮于镜面，用擦镜纸试干。

⑶滴加1-2滴试样溶液于镜面上，闭合进光棱镜。

⑷旋转“调节手轮”，使明暗分界线落在“交叉线视场”中。

⑸旋转“色散度旋钮”，使明暗分界线清晰。

⑹再旋转“调节手轮”，使明暗分界线准确对准“交叉线视场”交叉线的交点。

双液系的气液平衡相图1.引言1.1实验目的本实验采用沸点仪测定常压下环己烷—乙醇的气液平衡相图；掌握阿贝折射仪的使用方法。

1.2 实验原理将两种蒸气压不同的挥发性液体混合，溶液的组成与其平衡气相的组成不同。

在压力保持一定，二组分系统气液达到平衡时，表示液态混合物的沸点与平衡时组成关系的相图，称为沸点和组成(T-x)图。

沸点和组成(T-x)的关系有下列三种：(1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系，其液体混合物的沸点介于两纯物质沸点之间见图1(a)；(2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差，其溶液有最高恒沸点见图1(b)；(3)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差，其溶液有最低恒沸点见图1(c)。

第(2)、(3)两类溶液在最高或最低恒沸点时的气液两相组成相同，加热蒸发的结果只使气相总量增加，气液相组成及溶液沸点保持不变，这时的温度称恒沸点，相应的组成称恒沸组成。

第(1)类混合物可用一般精馏法分理处这两种纯物质，第(2)、(3)类混合物用一般精馏方法只能分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。

图1 沸点组成图[1]为了测定二元液系的T—x图，需在气液两相达到平衡后，同事测定溶液的沸点、气相和液相组成。

本实验是测定具有最低恒沸点的环己烷—乙醇双液系的T—x图。

方法是用沸点仪(图2)直接测定一系列不同组成之溶液的气液平衡温度(即沸点)，并收集少量馏出液(即气相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相)，分别用阿贝折射仅测定其折射率。

为了求出相应的组成，必须先测定已知组成的溶液的折射率，作出折射率对组成的工作曲线，在此曲线上即可查得对应于样品折射率的组成。

沸点仪的种类很多，本实验采用一种带有电阻丝加热的沸点仪。

沸腾的溶液由喷嘴喷向温度计，因此可以测得蒸气与液相平衡时的温度。

气相经冷凝后贮存在小泡内。

图2 沸点仪[1]2. 实验操作2.1 实验用品沸点仪、XT—600S60KT调压器、阿贝折射仪、超级恒温槽、数显温度计、胶头滴管、锥形瓶（带瓶塞），电子分析天平、洗耳球、10 mL移液管。

广西民族大学物理化学实验报告2018年10月24日姓名：指导老师：实验步骤及装置图1.用移液管量取异丙醇25mL，倒入干燥的沸点测定仪中。

开通冷却水。

开启电源，温度开始上升，不久仪器内液体沸腾，回流至温度不再升高和气相冷凝液充满，读取沸点，关闭电源。

2.用移液管量取1mL环己烷，加入沸点测定仪中。

开启电源，温度开始上升，不久仪器内液体沸腾，回流至温度不再升高和气相冷凝液充满，读取沸点，关闭电源。

用干燥滴管吸取气相冷凝液，测其折光率。

再用另一干净滴管吸取液相样品，测其折光率。

3.用移液管量取5mL、9mL、10mL环己烷，以同样的方法，顺序测定含环己烷的各溶液的沸点及气相、液相组分的折光率。

4.用移液管量取25mL环己烷，重复步骤15.用移液管量取0.5mL、1.5mL、4mL、5mL异丙醇，以同样的方法，顺序测定含异丙醇的各溶液的沸点及气相、液相组分的折光率。

实验原理常温下，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相互溶解，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。

双液体系的沸点不仅与外压有关，还与双液体系的组成有关。

恒压下将完全互溶双液体系蒸馏，测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成，就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出T-X 图。

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1 (a) 而实际溶液由于A、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。

本实验所用沸点仪如图所示。

这是一个带回流冷凝管的长颈圆底烧瓶。

冷凝管底部有一半球形小室，用以收集冷凝下来的气相样品。

电流经变压器和粗导线通过浸于溶液中的电热丝。

这样既可以减少溶液沸腾时的过热现象，还能防止暴沸。

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。

实验报告实验名称：双液系气液平衡相图2012级化学萃英班岳铁强学号32012092581一、实验目的1.在常压下利用气液平衡仪，测定乙醇—环己烷体系平衡温度以及气液相的组成，由此绘制体系的T—x相图。

2.由所绘相图确定恒沸点和恒沸组成。

二、实验原理一个完全互溶系的沸点—组成图，表明在汽、液相平衡时，沸点与两相组成间的关系，它对了解物系的规律性和精馏过程有很大实用意义。

如求精馏装置的理论塔板数，需要准确的气液平衡数据。

而工业上大量重要的物系平衡数据，往往是由实验直接测定的。

在恒压下完全互溶双液系的沸点与组成关系有下列三种情况：1.溶液沸点介于两纯组分之间，如苯与甲苯；图一表示沸点介于两纯组分沸点之间体系的T—x图。

2.溶液由最高的恒沸点，如丙酮和氯仿；图二表示有最高恒沸点体系的T—x图。

3.溶液有最低的恒沸点，如环己烷和乙醇，图三表示有最低恒沸点体系的T—x图。

t A0Lt B0代表液相线，t A0gt B0代表气相线。

等温的水平线段和气液相线的交点表示在该温度时互成平衡的两相的组成。

绘制T—x图的简单原理如下：当总组成为x的溶液开始沸腾时组成为y的气相开始生成。

若气相量很少，y、x两点即代表互成平衡的气液两相组成，继续蒸馏，气相量逐渐增多，沸点沿虚线上升，气液两相组成分别在气相线和液相线上，沿箭头的指示方向变化。

当两相组成达到某一对数值x’和y’，维持两相的量不变，则体系气液两相又在此组成达到平衡；而两相的物质数量，按杠杆原理分配。

从相率来看，对两组分体系，当压力恒定时，在气液两相共存区域中，自由度为1，若温度一定，气液两相组成也就确定。

当总组成一定时，由杠杆原理知道两相的相对量也就一定。

反之，在一定的实验装置中，利用回流的方法保持气液两相相对量一定，则体系温度恒定。

待两相平衡后，取出两相的样品，用物理方法或者化学方法分析两相的组成，给出在该温度下气液两相平衡组成的坐标。

改变体系的总组成，再如上法找出另一对坐标点，这样测得若干对坐标点，分别按气相点和液相点连成气相线和液相线，即得T—x平衡相图。

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。