大学物化实验报告__双液系的气_双液系的气_液平衡相图

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。

文件编号：GD/FS-5688The Short-Term Results Report By Individuals Or Institutions At Regular Or Irregular Times, Including Analysis, Synthesis, Innovation, Etc., Will Eventually Achieve Good Planning For TheFuture.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________（报告范本系列）深圳大学物理化学实验报告--双液系的气----液平衡相图--赖凯涛 张志诚深圳大学物理化学实验报告--双液系的气----液平衡相图--赖凯涛张志诚史炜汤菲菲详细版提示语：本报告文件适合使用于个人或机构组织在定时或不定时情况下进行的近期成果汇报，表达方式以叙述、说明为主，内容包含分析，综合，新意，重点等，最终实现对未来的良好规划。

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实验者：赖凯涛张志诚史炜汤菲菲深圳大学物理化学实验报告实验者:赖凯涛实验时间：5月15日气温：23.0℃大气压：100900pa实验六：双液系的气----液平衡相图一：目的要求绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气----液平衡图，了解相图和相率的基本概念掌握测定双组分液系的沸点的方法掌握用折光率确定二元液体组成的方法二：仪器试剂恒沸点仪精密温度计调压变压器阿贝折光仪超级恒温水浴量筒、漏斗滴管、大烧杯无水乙醇环己烷含环己烷各为10、30、50、70、90、95％（重量百分数）的乙醇溶液。

（用棕色试剂瓶盛装）含环己烷各为0%、20％、40％、60％、80％、100％的标准乙醇溶液。

（用白滴瓶盛装）三：数据分析双液系汽－液平衡相图实验者张志诚实验时间2000/15/5室温℃23.0大气压pa100900环己烷/乙醇标准溶液浓度％折光率1.3620101.3630 20 1.3635 30 1.3650 40 1.3675 50 1.3730 60 1.3655 70 1.3940 80 1.42101.42581001.4260拟合方程式参数a6.0e-07b6.0e-04c1.3601环己烷％1030709095100沸点℃77.40 73.20 67.20 64.3063.7064.90 79.40 79.80气相折光率1.3722 1.3938 1.4010 1.4030 1.4195 1.4260 1.4261液相折光率1.3616 1.3639 1.3702 1.3819 1.4018 1.4221.4262 气相浓度42053646791 100 100液相浓度2617356594101100低恒沸溶液沸点℃组成％64.167四：实验讨论。

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。

实验四 双液系的气-液平衡相图的绘制一、目的要求1.用沸点仪测定大气压下乙醇—环己烷或异丙醇-环己烷双液系气-液平衡时气相与液相组成及平衡温度，绘制温度—组成图，确定恒沸混合物的组成及恒沸点的温度。

2.了解物化实验中光学方法的基本原理，学会阿贝折光仪的使用。

3.进一步理解分馏原理。

二、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；若只能在一定比例范围内互相溶解，则称部分互双液系。

双液系的气液平衡相图t x -图可分为三类。

如图4.1。

图 4.1 二元系统t x -图这些图的纵轴是温度(沸点)，横轴是代表液体B 的摩尔分数B x 。

在t x -图中有两条曲线：上面的曲线是气相线，表示在不同溶液的沸点时与溶液成平衡时的气相组成，下面的曲线表示液相线，代表平衡时液相的组成。

例如图4.1(a)中对应于温度t 1的气相点为y 1，液相点为1l ，这时的气相组成y 1点的横轴读数是g B x ，液相组成点1l 点的横轴读数为lB x 。

如果在恒压下将溶液蒸馏，当气液两相达平衡时，记下此时的沸点，并分别测定气相(馏出物)与液相(蒸馏液)的组成，就能绘出此t x -图。

y 1l 1t 1g Bx l Bx AB t/℃（a ）气液t/℃AB B x →（b ）t/ ℃气液ABB （c ）图4.1(b)上有个最低点，图4.1(c)上有个最高点，这些点称为恒沸点，其相应的溶液称为恒沸混合物，在此点蒸馏所得气相与液相组成相同。

三、仪器和药品1.仪器玻璃沸点仪一套；阿贝折光仪一台；WLS 系列可调式恒流电源一台；SWJ 型精密数字温度计一台；SYC 超级恒温槽一台。

2.药品无水乙醇（AR ）或异丙醇（AR ）；环己烷（AR ）。

四、实验步骤（一）、步骤1.按图4.2连好沸点仪，数字贝克曼温度计,感温杆勿与电热丝相碰。

2.接通冷凝水，用超级恒温槽完成冷凝循环。

图1 完全互溶双液系的相图
2 沸点仪
温度计；2．加料口；3．加
方程：y=-0.0266x²+0.0893x+1.3599
数据分析：
实验所得图可以看出液相的混合物中随着环己烷含量的升高沸点先逐渐下降到一个恒沸点然后迅逐渐上升，而气相的混合物随着环己烷的升高是迅速到一点然后保持一个稳定的波动，而且液相和气相的交点是恒沸点,混合物组分的改变导致沸点的改变。

注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

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。

双液系的⽓-液平衡相图双液系的⽓-液平衡相图⼀、实验⽬的1. 掌握采⽤阿贝折光率仪确定⼆元液体组成的⽅法；2. 掌握测定双组份液体的沸点及正常沸点的⽅法；3. 绘制在恒压下环⼰烷-⼄醇双液系的⽓-液平衡相图。

⼆、实验原理两种液态的物质混合⽽成的⼆组分体系称为双液系。

它可以分为完全互溶和部分互溶的双液系。

体系的沸点不仅与外压有关，⽽且与双液系的组成有关。

在恒压下做温度T对组成x的关系图即为T-x图。

由相律可知，对于双液系在恒压下⽓-液两相共存区域中，⾃由度为1。

当温度⼀定时，⽓-液两相的相对组成也就有了确定值。

根据杠杆原理，两相的相对量也确定了。

因此实验测定⼀系列不同组成的双液系溶液的⽓-液相平衡时的沸点及此时⽓相和液相的组成，即可得T-x图。

因此双液系⽓-液平衡相图实验主体上包括⼀系列混合体系的沸点测定和⽓-液相组成分析两个主要内容。

体系的沸点可⽤沸点仪测定的，其构造如图7.2所⽰。

采⽤电热丝直接加热溶液，以防⽌过热现象，同时该沸点仪⽤平衡蒸馏法分离⽓液两相，具有可便于取样分析及避免分馏等优点。

体系的⽓液相组成的分析是相图绘制的另⼀核⼼，可以根据待测体系的理化性质寻找多种合适的分析⽅法。

以完全互溶双液系环⼰烷-⼄醇体系为例。

由于环⼰烷和⼄醇两者的折光率相差较⼤，因此本实验可采⽤测定溶液折光率⽅法来确定两组分的组成，⽤阿贝折光仪测定两组分组成的折光率，可以测出折光率对组成的⼯作曲线，根据测得液体样品的折光率，从⼯作曲线上可查得两相的组成。

三、仪器与药品FDY双液系沸点测定仪，阿贝折光仪，超级恒温槽，长滴管，烧杯（50 ml，250 ml），具塞锥形瓶（10ml），刻度移液管（5ml）丙酮（AR级）；环⼰烷（AR级）；⼄醇（AR级）图7-1 FDY双液系沸点测定仪前⾯板⽰意图图7-1是沸点仪加热控制器的前⾯板⽰意图，各功能键的说明如下：1、电源开关2、加热电源调节——调节所需的加热电源。

3、温度显⽰窗⼝——显⽰所测温度值。

双液系的气液平衡相图实验报告实验报告题目：双液系的气液平衡相图实验报告摘要本实验通过构建双液系的气液平衡相图，研究了不同温度下甲醇和水的相互溶解性及气液平衡条件。

实验结果表明，在不同温度下，甲醇与水的相互溶解性呈现出明显的变化，而气液两相互相应的平衡条件也随之调整。

通过实验分析，我们可以更好地理解气液体系的相互作用规律，为进一步研究更加复杂的气液相互作用提供了帮助。

关键词：双液系；气液平衡；相图；甲醇；水引言气液相互作用是物理化学领域中的重要研究方向之一，对于理解和预测一系列工业和自然界现象都具有重要作用。

而气液平衡相图则是描述气液相互作用的重要工具，通过该图谱，我们可以直观地了解不同气体与液体在不同条件下的溶解性和相互作用规律，为进一步研究气液相互作用提供了帮助。

本实验旨在通过构建双液系的气液平衡相图，研究不同温度下甲醇和水的相互溶解性和气液平衡条件。

实验部分1.材料与仪器材料：甲醇、水；仪器：压力计、温度计、热水浴、磁力搅拌器、圆底烧瓶。

2.实验步骤（1）取一定量的甲醇和水，按一定比例混合，制备出不同质量分数的甲醇-水混合物；（2）将混合物置入圆底烧瓶中，在磁力搅拌器的作用下充分搅拌；（3）将圆底烧瓶放置于热水浴中，通过控制水浴的温度，固定实验温度；（4）在压力计的指导下，对甲醇-水混合物进行气液相平衡测量，记录平衡压力，并计算得出相应的气液分压比；（5）测量完成后，将实验结果作图，构建出气液平衡相图。

3.结果与分析在实验中，我们固定温度为25℃，制备出了不同质量分数的甲醇-水混合物，然后通过压力计测量出不同混合物下的气液相平衡条件，得到相应的气液分压比。

最终，我们将实验结果汇总并作图，得到如下气液平衡相图：（注：图中X1和X2为甲醇在混合液中的质量分数，P为混合液的平衡气相和液相的压力，分别为纵轴和横轴）通过对该图的分析，我们发现在不同温度下，甲醇与水的相互溶解性呈现出显著变化，而在不同混合液组成下，气液两相也呈现出明显的平衡条件变化。

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、绘制在常压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、掌握阿贝折射仪的使用方法，测定液体和蒸气的组成。

3、学会通过实验数据处理和分析，确定双液系的最低恒沸点和恒沸组成。

二、实验原理1、双液系的气液平衡双液系是指两种液体能以任意比例相互溶解所组成的体系。

在一定温度下，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。

2、相律相律表达式为：F ＝ C P ＋ 2，其中 F 为自由度，C 为组分数，P 为相数。

对于双液系，在压力固定的情况下，自由度 F ＝ 2 P。

3、沸点测定通过沸点仪测定双液系的沸点。

当液体混合物沸腾时，其气相和液相的组成不同。

使用阿贝折射仪测定液相和气相的折射率，然后通过折射率组成工作曲线确定其组成。

三、实验仪器与试剂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（2ml、5ml）、滴管。

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，安装好温度计、加热丝和冷凝管。

2、配制溶液用移液管分别吸取一定体积的环己烷和乙醇，配制不同组成的环己烷乙醇混合液，体积比分别为 0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:0。

3、测定沸点将配制好的混合液加入沸点仪中，加热至液体沸腾。

待温度稳定后，读取沸点温度。

分别从气相冷凝液取样口和液相取样口吸取样品，用阿贝折射仪测定其折射率。

5、重复实验改变混合液的组成，重复上述步骤，测定不同组成下的沸点和折射率。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜混合液体积比（环己烷:乙醇）｜沸点（℃）｜气相折射率｜液相折射率｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 0:10 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 1:9 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2:8 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3:7 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 4:6 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 5:5 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 6:4 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 7:3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 8:2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 9:1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 10:0 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、折射率组成工作曲线的绘制以已知纯环己烷和纯乙醇的折射率为端点，将实验测定的不同组成下的折射率与组成数据标绘在坐标纸上，绘制折射率组成工作曲线。

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。

双液系的气—液平衡相目的要求(1) 绘制在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) 掌握测定双组分液体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。

基本原理一、气-液相图两种液态物质混合而成的二组分体系称为双液系。

两种组分若能按任意比例互相溶解，称为完全互溶双液系。

液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。

在一定的外压力下，纯液体的沸点有其确定的值。

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。

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.只要任意再确定一个变量，整个体系的存在状态就可以用二维图形来描述。

例如，在一定温度下，可以画出体系的压力p和组分x的关系图，如体系的压力确定，则可作温度T对x的关系图。

这就是相图。

在T-x相图上，还有温度，液相组成和气相组成三个变量，但只有一个自由度。

一旦设定某个变量，则其他两个变量必有相应的确定值。

图Ⅱ-5-1以苯-甲苯为例表明，温度T这一水平线指出了在此温度时处于平衡的液相组分x和气相组分y的相应值。

苯与甲苯这一双液系基本上接近理想溶液，然而绝大多数实际体系与拉乌尔定律有一定偏差。

偏差不大时，温度-组分相图与图Ⅱ-5-1相似，溶液的沸点仍介于两纯物质的沸点之间。

但是，有些体系的偏差很大，以至其相图将出现极值。

正偏差很大的体系在T-x图上呈现极小值，负偏差很大时则会有极大值。

这样的极值称为恒沸点，其气，液两相的组成相同。

例如，H2O-HCl体系的最高恒沸点在P0时为108.5，恒沸物的组成含HCl20.242%。

通常，测定一系列不同配比溶液的沸点及气、液两相组成，就可绘制气-液体系的相图。

压力不同时，双液系相图将略有差异。

本实验要求将外压校正到1个大气压力。

二、沸点测定仪各种沸点仪的具体构造虽各有特点，但其设计思想则都集中于如何正确测定沸点、便于取样分析、防止过热及避免分馏等方面。

实验二双液系的气—液平衡相图1. 目的要求(1) 绘制在p0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) 掌握测定双组分液体沸点的方法。

(3) 掌握用折光率确定二元液体组成的方法。

2. 基本原理任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。

两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系；若只能在一定比例围溶解，称为部分互溶双液系。

环己烷-乙醇二元体系就是完全互溶双液系。

双液系蒸馏时的气相组成和液相组成并不相同。

通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点(T)组成(x)图，即T—x图。

它表明了在沸点时的液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。

图2.2.1 双液系的T-x图双液系的T—x图有三种情况：(1)理想溶液的T—x图(图2.2.1a)，它表示混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。

这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。

(2)有最低恒沸点体系的T—x图（图2.2.1b）和有最高恒沸点体系的T—x图（图2.2.1c）。

这类体系的T—x图上有一个最低和一个最高点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，分别叫做最低恒沸点和最高恒沸点。

对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中分离出两个纯组分。

本实验选择一个具有最低恒沸点的环己烷—乙醇体系。

在101.325kPa下测定一系列不同组成的混合溶液的沸点及在沸点时呈平衡的气液两相的组成，绘制T—x图，并从相图中确定恒沸点的温度和组成。

测定沸点的装置叫沸点测定仪(图2.2.2)。

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。

电流通过浸入溶液中的电阻丝。

这样可以减少溶液沸腾时的过热现象，防止暴沸。

测定时，温度计水银球要一半在液面下，一半在气相中，以便准确测出平衡温度。

溶液组成分析：由于环己烷和乙醇的折光率相差较大，而折光率的测定又只需少量样品，所以，可用折光率-组成工作曲线来测得平衡体系的两相组成。

双液系的气液平衡相图1.1实验目的1．用沸点仪测定在常压下环已烷—乙醇的气液平衡相图。

2．掌握阿贝折射仪的使用方法。

1.2 实验原理将两种挥发性液体混合，若该二组分的蒸气压不同，则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。

第一类混合物可用一般精馏法分离出这两种纯物质，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 沸点组成图为了测定二元液系的T-x图，需在气液达到平衡后，同时测定溶液的沸点、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，图2所示是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的温度。

气相经冷凝后贮存在小泡内。

图2 沸点仪1 水冷却入口，2 气相冷凝液贮存小泡，3 温度计，4 喷嘴，5 电炉丝，6 调压器2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图1.仪器沸点仪、调压器、阿贝折射仪（编号00011887）SL-1超级恒温槽、1／10℃温度计、酒精温度计、滴管、放大镜。

【最新整理，下载后即可编辑】实验目的与要求：1. 绘制常压下环己烷－乙醇双液系的气液平衡相图（T—X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。

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。

图1 完全互溶双液系的相图图2 沸点仪 1．温度计；2．加料口；3．加热丝；4．气相冷凝液取样口；5．气相冷凝液本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T —X 图。

其方法是用阿贝折射仪测定不同组分的体系在沸点温度时气相、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T —X 图 仪器与试剂：沸点仪1套 超级恒温槽1台WZS －I 型阿贝折光仪25ml 量筒、小漏斗、滴管、大烧杯无水乙醇 ， 环己烷，x 环己烷 各为0.1，0.3，0.5，0.7，0.95的乙醇溶液。

（250mL 试剂瓶盛装）注：x 环己烷 为环己烷的物质的量分数浓度，定义为乙醇环己烷环己烷环己烷n n n x +=个人实验图乙醇/环己烷平衡相图温度/℃908070600.000.200.400.600.80 1.00 1.20环己烷%最低恒沸物的沸点64.9℃。

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。

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。

物化实验报告双液系的气液平衡相图辩析 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#双液系的气液平衡相图实验目的1．用沸点仪测定在常压下环已烷—乙醇的气液平衡相图。

2．掌握阿贝折射仪的使用方法。

实验原理将两种挥发性液体混合，若该二组分的蒸气压不同，则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。

第一类混合物可用一般精馏法分离出这两种纯物质，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 沸点组成图为了测定二元液系的T-x图，需在气液达到平衡后，同时测定溶液的沸点、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，图2所示是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的温度。

气相经冷凝后贮存在小泡内。

图2 沸点仪1 水冷却入口，2 气相冷凝液贮存小泡，3 温度计，4 喷嘴，5 电炉丝，6 调压器2 实验操作实验药品、仪器型号及测试装置示意图1.仪器沸点仪、调压器、阿贝折射仪（编号 00011887）SL-1超级恒温槽、1／10℃温度计、酒精温度计、滴管、放大镜。