环己烷-乙醇的双液系气-液平衡相图实报告

完全互溶双液系气液平衡相图的绘制一．实验目的1．测定常压下环己烷－乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制沸点－组成相图。

2．掌握双组分沸点的测定方法，通过实验进一步理解分馏原理。

3．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。

两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时，如果该两组分的蒸气压不同，则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。

当压力保持一定，混合物沸点与两组分的相对含量有关。

恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气－液平衡相图（T－x），根据体系对拉乌尔定律的偏差情况，可分为3类：（1）一在工作曲线上找出未知溶液的组成。

三．仪器与试剂沸点仪，阿贝折射仪，调压变压器，超级恒温水浴，温度测定仪，长短取样管。

环己烷物质的量分数x环己烷为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的环己烷－乙醇标准溶液，已知101.325kPa下，纯环己烷的沸点为80.1℃，乙醇的沸点为78.4℃。

25℃时，纯环己烷的折光率为1.4264，乙醇的折光率为1.3593。

四．实验步骤：1．环己烷－乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定调节恒温槽温度并使其稳定，阿贝折射仪上的温度稳定在某一定值，测量环己烷－乙醇标准溶液的折光率。

为了适应季节的变化，可选择若干温度测量，一般可选25℃、30℃、35℃三个温度。

2. 无水乙醇沸点的测定将干燥的沸点仪安装好。

从侧管加入约20mL无水乙醇于蒸馏瓶内，并使传感器（温度计）浸入液体内。

冷凝管接通冷凝水。

按恒流源操作使用说明，将稳流电源调至1.8-2.0A，使加热丝将液体加热至缓慢沸腾。

液体沸腾后，待测温温度计的读数稳定后应再维持3～5min以使体系达到平衡。

在这过程中，不时将小球中凝聚的液体倾入烧瓶。

记下温度计的读数，即为无水乙醇的沸点，同时记录大气压力。

3. 环己烷沸点的测定同2步操作，测定环己烷的沸点。

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。

双液系的气液平衡相图姓名：李天奇学号：2012012415 班级：生23同组实验者姓名：高艳君实验日期：2015.01.03 提交报告日期：2015.01.08指导老师姓名：麻英1 引言1.1 实验目的（1）用沸点仪测定常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图。

（2）熟悉并掌握阿贝折射仪的使用方法。

1.2 实验原理[1]（1）对两种挥发性液体的混合物，若二组分蒸汽压不同，则其平衡时液相与气相的组成也不同。

压力恒定，二组分系统气液平衡时，表示液态混合物沸点与平衡时气液两组分关系的相图称沸点和组成（T-x图）。

根据各组分蒸汽压与拉乌尔定律的关系，沸点和组成图有三种如下图。

图1：三种沸点组成图[2]对于环己烷-乙醇二组分液相系统，由于其各组分蒸气压对拉乌尔定律有很大的负偏差，有最低恒沸点，故其T-x图应类似（c）图。

（2）本实验先测出已知组成的溶液的折射率，做出对应的工作曲线，再利用沸点仪测定一系列组成不同的溶液的沸点，并利用阿贝折射仪测量其对应气相、液相的折射率，并在工作曲线上查找对应样品折射率的组成。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图实验药品：乙醇(分析纯)，环己烷（分析纯），环己烷质量分数分别为10%、30%、69.5%、90%、96%的环己烷-乙醇标准溶液实验仪器：沸点仪，调压仪，阿贝折射仪，恒温槽，温度测定装置，滴管，洗耳球实验装置示意图如下：图2：主要装置——沸点仪示意图[3]2.2 实验条件（实验温度、湿度、压力等）实验温度：℃实验湿度：％实验压力：kPa2.3 实验操作步骤及方法要点（1）取五个已标号的洁净小锥形瓶，分别称量空瓶质量并记录。

向五个小瓶中分别加入 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL环己烷和5 mL、4 mL、3 mL、2 mL、1 mL无水乙醇，分别称量加入环己烷后的质量与再加入乙醇后的总质量并记录。

（2）用阿贝折射仪分别测定五个小锥形瓶内溶液及纯净的环己烷和无水乙醇的折射率并记录。

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。

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。

物化实验报告_双液系的气液平衡相图实验5 双液系的气液平衡相图丛乐 2005011007 生51实验日期:2007年11月10日星期六提交报告日期:2007年11月24日星期六助教老师:贾维杰1 引言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(3)类混合物用一般精馏方法只能分离出合物可用一般精馏法分离出这两种纯物质，第(2)、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。

《物理化学基础实验》乙醇-环己烷气液平衡相图实验一、实验目的用沸点仪测定在常压下环已烷-乙醇的气液平衡相图；了解沸点的测定方法；掌握超级恒温槽的使用方法；掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。

二、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。

如图5-1所示，图中纵轴是温度(沸点)T ，横轴是液体B 的摩尔分数x B (或质量百分组成)。

上面一条是气相线，下面一条是液相线，对于某一沸点温度所对应的二曲线上的两个点，就是该温度下气液平衡时的气相点和液相点，x 、y 分别是组分B 在气相和液相的摩尔分数(或质量百分组成)。

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。

图5-1 完全互溶双液系的相图 Figure 5-1 Phase diagram of completely mutually soluble double fluid system三、仪器和试剂仪器：阿贝折光仪、超级恒温水浴、数字温度计、沸点测定仪、调压变压器。

药品：无水乙醇（A.R.）、环己烷(A.R.) 、测工作曲线的10个标准双液系样、0.05，0.15，0.30，0.45，0.55，0.65，0.80，0.95（X环己烷）的双液系组分。

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。