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Pb-Sn二元相图测定及其组织分析报告

Pb-Sn二元相图测定及其组织分析报告
Pb-Sn二元相图测定及其组织分析报告

实验10 二组分合金相图

班级:材料(硕)01 组长:丁斌

组员:越凡门明达王光王晓宇瑛康何林温雅欣多雪俊杰

实验日期:2013年5月22

1.1实验目的

1.2

①掌握用热分析法测定材料的临界点的方法;

②学习根据临界点建立二元合金相图;

③自制二元合金金相样品,并分析组织。

热分析法(冷却曲线法)

热分析法(冷却曲线法)是绘制凝聚体系相图时常用的方法。它是利用金

属及合金在加热或冷却过程中发生相变时,潜热的释出或吸收及热容的突

变,使得温度-时间关系图上出现平台或拐点,从而得到金属或合金的相

转变温度。由热分析法制相图,先做冷却曲线,然后根据冷却曲线作图。

通常的做法是先将金属或合金全部熔化。然后让其在一定的环境中自行冷

却,通过记录仪记录下温度随时间变化的曲线(步冷曲线)。

以合金样品为例,当熔融的体系均匀冷却时(1所示),如果系统不发生相

变,则系统温度随时间变化是均匀的,冷却速率较快(如图中ab线段);

若冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着放热效应,所以系统

的温度随时间变化的速率发生改变,系统冷却速率减慢,冷却曲线上出现

转折(如图中b点)。当熔液继续冷却到某一点时(如图中c点),此时熔

液系统以低共熔混合物的固体析出。在低共熔混合物全部凝固以前,系统

温度保持不变,因此步冷曲线出现水平线段(如图中cd线段);当熔液完

全凝固后,温度才迅速下降(如图中de线段)。

由此可知,对组成一定的二组分低共熔混合物系统,可根据它的冷却曲线

得出有固体析出的温度和低共熔点温度。根据一系列组成不同系统的步冷

曲线的各转折点,即可画出二组分系统的相图(温度-组成图)。不同组成

熔液的冷却曲线对应的相图2所示。

测定一系列不同Pb-Sn合金成分下的由液体缓慢冷却至完全凝固的数据,作冷却曲线,找出转折点或者平台,即对应转变开始或者完成所对应的温度,由此,综合这一系列的温度和其所对应的成分即可作出平衡态下的相图。

图1 图2

实验结果:

金相组织分析:

何林温雅欣多雪俊杰组:

成分组织相理论相对量相实际相对量

90%Pb-10%Sn α+βⅡα90% 87.1% β10% 12.9%

最终为ɑ固溶体,其冷却到固溶度线以下,将析出二次β,通常呈粒状或小条状分布于晶界

与晶。

越凡门明达丁斌组:

成分组织相理论相对量相实际相对量

70%Pb-30%Sn α+(α+β)+βⅡα70% 69.3% β30% 30.7%

合金成分是亚共晶状态,在由液态缓慢冷却时,先析出初生ɑ相,到固溶度线下会析出二次相,剩余液相按共晶成分恒温析出至完全,为(ɑ+β),最后冷却到室温,组织没有发生变化

王光王晓宇瑛康组:

成分组织相理论相对量相实际相对量

20%Pb-80%Sn β+(α+β)+αⅡα20% 27.3% β80% 72.7%

合金成分是过共晶状态,在由液态缓慢冷却时,先析出初生β相,由于合金成分离共晶点很近,初生β相的量非常少,故沿晶界非连续分布,到达共晶点温度时,剩余液相按共晶成分恒温析出至完全,为(ɑ+β),最后冷却到室温,组织没有发生变化。

组织的定量分析

90%Pb-10%Sn α+βⅡ 4%硝酸酒精 X400

70%Pb-30%Sn α+(α+β)+βⅡ4%硝酸酒精 X400

10-2 二元液系相图

二元液系相图 一、 实验目的 1、 测定环己烷-乙醇系统的沸点组成图(T-X 图) 2、 掌握阿贝折光仪的使用方法 二、 实验原理 1、 一个完全互溶的二元系统的沸点-组成图,表明在气液二相平衡时,沸点和两相组成间的关系. 2、 在常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的体系称之为完全互溶双液系。完全互溶双液系在恒定压力下的沸点—组成图可分为三类: 3、 (1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体 系,如图1(a)所示。 4、 (2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 (b)所示。 5、 (3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇—水体系,如图1(c)所示。 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o t / o x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x ' 本实验绘制环己烷-乙醇二元液系的T-X 图。其方法为将不同组成的溶液于蒸馏仪中进行蒸馏看,沸腾平衡后记下温度,一次吸取少量的蒸馏液和蒸出液。分别用阿贝折光计测定其折射率,然后由环己烷-乙醇的折射率组成标准曲线或其数据表确定相应组成,从而绘制环已烷-乙醇二元液系相图。 三、 实验仪器与试剂

1、沸点测定仪1个;取样管12支;阿贝折光计1台;环己烷(分析 纯);无水乙醇(分析纯);直流稳压电源1台 四、实验步骤 1、纯液体折光率的测定。分别测定乙醇和环己烷的折光率。 2、工作曲线的绘制。这有实验书所给定的数据进行绘制。 3、测定沸点-组成数据 (1)安装沸点测定仪。将干燥的沸点测定仪按图2-1安装 图2-1 好,检查带有温度计的橡皮塞是否塞紧。加热用的电阻丝要靠近底部中心,温度计的水银球不能接触电阻丝,而且每次更换溶液后,要保证测定条件尽量平行(包括水银温度计和电阻丝的相对位置)。 (2)用老师粗略的配制好的20%,40% ,60% ,80%组成的环己烷-乙醇溶液约50ml。 (3)测定沸点及平衡的气液相组成。取下塞子,加入所要测定的溶液(40ml),其液面以在水银球中部为宜。接好加热线路,打开冷凝水, 再接通电源。调节直流稳压电源电压调节旋钮,使加热电压为10-15v, 缓慢加热。当液体沸腾后,再调节电压控制,使液体沸腾时能在冷 凝管中凝聚。蒸汽在冷凝管中回流高度不宜太高,以2cm左右为好。 如此沸腾一段时间,待温度稳定后在维持3-5分钟,以使体系达到平

物化实验双液系的气-液平衡相图实验报告

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。

二元合金相图

第二章二元合金相图 纯金属在工业上有一定的应用,通常强度不高,难以满足许多机器零件和工程结构件对力学性能提出的各种要求;尤其是在特殊环境中服役的零件,有许多特殊的性能要求,例如要求耐热、耐蚀、导磁、低膨胀等,纯金属更无法胜任,因此工业生产中广泛应用的金属材料是合金。合金的组织要比纯金属复杂,为了研究合金组织与性能之间的关系,就必须了解合金中各种组织的形成及变化规律。合金相图正是研究这些规律的有效工具。 一种金属元素同另一种或几种其它元素,通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质叫做合金。其中组成合金的独立的、最基本的单元叫做组元。组元可以是金属、非金属元素或稳定化合物。由两个组元组成的合金称为二元合金,例如工程上常用的铁碳合金、铜镍合金、铝铜合金等。二元以上的合金称多元合金。合金的强度、硬度、耐磨性等机械性能比纯金属高许多,这正是合金的应用比纯金属广泛得多的原因。 合金相图是用图解的方法表示合金系中合金状态、温度和成分之间的关系。利用相图可以知道各种成分的合金在不同温度下有哪些相,各相的相对含量、成分以及温度变化时所可能发生的变化。掌握相图的分析和使用方法,有助于了解合金的组织状态和预测合金的性能,也可按要求来研究新的合金。在生产中,合金相图可作为制订铸造、锻造、焊接及热处理工艺的重要依据。 本章先介绍二元相图的一般知识,然后结合匀晶、共晶和包晶三种基本相图,讨论合金的凝固过程及得到的组织,使我们对合金的成分、组织与性能之间的关系有较系统的认识。 2.1 合金中的相及相图的建立 在金属或合金中,凡化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分叫做相。液态物质为液相,固态物质为固相。相与相之间的转变称为相变。在固态下,物质可以是单相的,也可以是由多相组成的。由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成合金的组织。组织是指用肉眼或显微镜所观察到的材料的微观形貌。由不同组织构成的材料具有不同的性能。如果合金仅由一个相组成,称为单相合金;如果合金由二个或二个以上的不同相所构成则称为多相合金。如含30%Zn的铜锌合金的组织由α相单相组成;含38%Zn的铜锌合金的组织由α和β相双相组成。这两种合金的机械性能大不相同。 合金中有两类基本相:固溶体和金属化合物。 2.1.1 固溶体与复杂结构的间隙化合物 2.1.1.1 固溶体 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、 且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。与固溶 体晶格相同的组元为溶剂,一般在合金中含量较多; 另一组元为溶质,含量较少。固溶体用α、β、γ等 符号表示。A、B组元组成的固溶体也可表示为A (B),其中A为溶剂,B为溶质。例如铜锌合金中 锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示,亦可表示 为Cu(Zn)。图2.1 置换与间隙固溶体示意图 ⑴固溶体的分类 ①按溶质原子在溶剂晶格中的位置(如图2.1)分为:

实验6 二元液系相图

第次课 4 学时

实验6 二元液系相图 一、实验目的 1. 用回流冷凝法测定常压下环己烷—异丙醇的气液平衡数据,绘制二元液系T~x 图,确定系统恒沸组成及恒沸温度。 2. 学会阿贝折光仪的使用。 二、实验原理 在常温下,两种液态物质以任意比例相互溶解所组成的系统为完全互溶系统。在恒定的压力下,表示溶液沸点与组成的图称之为沸点-组成图。完全互溶双液系恒定压力下的沸点-组成图可以分成三类:⑴溶液沸点介于两纯组分沸点之间(图6-1)⑵溶液存在最低沸点(图6-2)⑶溶液存在最高沸点(图6-3)。 t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数 t/ ℃ p=常数 g g g t1 l l l A x G x L x B → B A x B → B A x B → B 图(6-1) 图(6-2) 图(6-3) 图(6-2)、图(6-3)有时被称为具有恒沸点的双液系。和图(6-1)根本的区别在于,系统处于恒沸点时气、液两相的组成相同。因而不能象第一类那样通过反复蒸馏而使两种组分完全分离。如果进行简单的反复蒸馏只能得到某一纯组分和组成为恒沸点相应组成的混合物。如果要获得两纯组分需要采用其它的方法。系统的最高或最低恒沸点即为恒沸温度,恒沸温度对应的组成为恒沸组成。异丙醇-环 己烷双液系属于具有最低恒沸点一类的系统。 为了绘制沸点-组成图,可采用不同的方法。化学方 法和物理的方法,相对而言物理的方法具有简捷、准确的 特点。本实验是利用回流及分析的方法来绘制相图。取不 同组成的溶液在沸点仪中回流,测定其沸点及气、液相组 成沸点数据可直接由温度计获得,气、液相组成可通过测 定其折光率,然后由组成-折光率曲线中最后确定。 三、仪器和试剂 蒸馏瓶 1套; 调压器 1台;温度计( 50~100℃,1/10) 1支;阿贝折光仪 1台; 图6.2 沸点仪 精密温度计;2.磨口塞;3.电加热丝; 4.冷凝管; 5.气相凝聚液。

物理化学实验报告二组分简单共熔合金相图绘制

一、实验目的 1.掌握步冷曲线法测绘二组分金属的固液平衡相图的原理和方法。 2、了解固液平衡相图的特点,进一步学习和巩固相律等有关知识。 二、主要实验器材和药品 1、仪器:KWL-II金属相图(步冷曲线)实验装置、微电脑控制器、不锈钢套管、硬质玻璃样品管、托盘天平、坩埚钳 2、试剂:纯锡(AR)、纯铋(AR)、石墨粉、液体石蜡 三、实验原理 压力对凝聚系统影响很小,因此通常讨论其相平衡时不考虑压力的影响,故根据相律,二组分凝聚系统最多有温度和组成两个独立变量,其相图为温度组成图。 、 较为简单的组分金属相图主要有三种:一种是液相完全互溶,凝固后固相也能完全瓦溶成固体混合物的系统最典型的为Cu- Ni系统;另一种是液相完全互溶,而固相完全不互溶的系统,最典型的是Bi- Cd 系统;还有一种是液相完全互溶,而固相是部分互溶的系统,如Pb- Sn 或Bi- Sn系统。 研究凝聚系统相平衡,绘制其相图常采用溶解度法和热分析法。溶解度法是指在确定的温度下,直接测定固液两相平衡时溶液的浓度,然后依据测得的温度和溶解度数据绘制成相图。此法适用于常温F易测定组成的系统,如水盐系统。 热分析法(步冷曲线法)则是观察被研究系统温度变化与相变化的关系,这是绘制金属相图最常用和最基本的实验方法。它是利用金属及合金在加热和冷却过程中发生相变时,潜热的释出或吸收及热容的突变,来得到金属或合金中相转变温度的方法。其原理是将系统加热熔融,然后使其缓慢而均匀地冷却,每隔定时间记录一次温度,物系在冷却过程中温度随时间的变化关系曲线称为步冷曲线(又称为冷却曲线)。根据步冷曲线可以判断体系有无相变的发生。当体系内没有相变时,步冷曲线是连续变化的;当体系内有相变发生时,步冷曲线上将会出现转折点或水平部分。这是因为相变时的热效应使温度随时间的变化率发生了变化。因此,由步冷曲线的斜率变化可以确定体系的相变点温度。测定不同组分的步冷曲线,找出对应的相变温度,即可绘制相图。 图3- 15(b)是具有简单低共熔点的A- B二元系相图,左右图中对应成分点、的步冷曲线。下面对步冷曲线作简单分析。 在固定压力不变的条件下,相律为: f=c-φ+1 (3-6-1) 式中:c为独立组分数;为相数。 》 对于纯组分熔融体系,c=1,q=1。在冷却过程中若无相变化发生,其温度随时间变化关系曲线为平滑曲线。到凝固点时,固液两相平衡,=2,自由度为0,温度不变,出现水平线段。等体系全部凝固后,其冷却情况同纯熔融体系一样,呈一平滑曲线。图3- 15(a)中曲线ave属于这种情况。

双液系气—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

二元合金实验报告

实验五二元合金相图 一、目的要求 1.用热分析法测绘Pb-Sn二元金属相图。 2.了解热分析法的测量技术。 二、基本原理 相图是多相(二相或二相相以上)体系处于相平衡状态时体系的某物理性质(如温度)对体系的某一自变量(如组成)作图所得的图形,图中能反映出相平衡情况(相的数目及性质等),故称为相图。二元或多元体系的相图常以组成为自变量,其物理性质则大多取温度。由于相图能反映出多相平衡体系在不同自变量条什下的相平衡情况,因此,研究多相体系的性质,以及多相体系相平衡情况的演变(例如冶金工业冶炼钢铁或其他合金的过程,石油工业分离产品的过程等),都要用到相图。 图4.1是一种类型的二元简单低共熔物相图。图中A、B表示二个组分的名称,纵轴是物理量温度T,横轴是组分B的百分含量B%。在acb线的上方,体系只有一个相(液相)存在;在ecf线以下,体系有两个相(两个固相——晶体A、晶体B)存在;在ace所包为的面积中,一个固相(晶体A)和一个液相(A在B中的饱和熔化物)共存;在bcf所包围的面积中,也是一个固相(晶体B)和一个液相(B在A中的饱和熔化物)共存;图中c点是ace与bef 两个相区的交点,有三相(晶体A、晶体B、饱和熔化物)共存。测绘相图就是要将相图中这些分隔相区的线画出来。常用的实验方法是热分析法。 热分析法所观察的物理性质是被研究体系的温度。将体系加热熔融成一均匀液相,然后让体系缓慢冷却,并每隔一定时间(例如半分钟或一分钟)读体系温度一次,以所得历次温度值对时间作图,得一曲线,通常称为步冷曲线或冷却曲线,图4.2是二元金属体系的一种常见类型的步冷曲线。冷却过

程中,若体系发生相变,就伴随着一定热效应,团此步冷曲线的斜率将发生变化而出现转折点,所以这些转折点温度就相当于被测体系在相图中分隔线上的点。若图4.2是图4.1中组成为P 的体系的步冷曲线,则点2、3就分别相当于相图中的点G 、H 。因此,取一系列组成不同的体系,作出它们的步冷曲线,找出各转折点,即能画出二元体系的最简单的相图(对复杂的相图,还必须有其他方法配合,才能画出)。 图4.1 A-B 体系相图 图4.2 步冷曲线 从相图定义可知,用热分析法测绘相图的要点如下: ⑴ 被测体系必须时时处于或非常接近于相平衡状态。因此,体系冷却时,冷却速度必须足够慢,以保证上述条件近于实现。若体系中的几个相都是固相,这条件通常很难实现(因固相与固相间转化时的相变热较小),此时测绘相图,常用其它方法(如差热分析法)。 ⑵ 测定时被测体系的组成值必须与原来配制样品时的组成值一致。如果测定过程中样品各处不均匀,或样品发生氧化变质,这一要求就不能实现。 ⑶ 测得的温度值必须能真正反映体系在所测时间时的温度值。因此,测温仪器的热容必须足够小,它与被测体系的热传导必须足够良好,测温探头必须深入到被测体系的足够深度处。 本实验测定铅、锡二元金属体系的相图,用SWKY 数字控温仪,通过 KWL-08可控升降温电炉来控制体系的加热和冷却速度。 温度A B

01气液平衡实验报告

一、实验目的 1、了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元系统气液平衡数据的方法。 2、了解缔合系统汽—液平衡数据的关联方法,从实验测得的T-p-x-y 数据计算各组分的活度系数。 3、通过实验了解平衡釜的构造,掌握气液平衡数据的测定方法和技能。 4、掌握二元系统气液平衡相图的绘制。 二、实验原理 以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图1所示。当体系达到平衡时,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。 图1、平衡法测定气液平衡原理图 当达到平衡时,除了两相的温度和压力分别相等外,每一组分化学位也相等,即逸度相等,其热力学基本关系为: L i f =V i f (1) 0i i i i i py f x ?γ= 常压下,气相可视为理想气体,再忽略压力对流体逸度的影响,0i i p f = 从而得出低压下气液平衡关系式为: i py =0i i i r p x (2) 式中,p ——体系压力(总压); 0i p ——纯组分i 在平衡温度下的饱和蒸汽压,可用Antoine 公式计算; i x 、i y ——分别为组分i 在液相和气相中的摩尔分率; i γ——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

i y = i i i py x p (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(x 1+Λ12x 2)+x 2( 212112x x Λ+Λ -121221 x x Λ+Λ) (4) ln γ2=-ln(x 2+Λ21x 1)+x 1( 121221x x Λ+Λ -2 12112 x x Λ+Λ) (5) Wilson 方程二元配偶函数Λ12和Λ21采用非线性最小二乘法,由二元气液平衡数据回归得到。 目标函数选为气相组成误差的平方和,即 F =2221211((j m j j y y y y ))计实计实-+-∑= (6) 三、实验装置和试剂 1、实验的装置:平衡釜一台、阿贝折射仪一台、超级恒温槽一台、50-100十分之一的标准温度计一支、0-50十分之一的标准温度计一支、1ml 注射器4支、5ml 注射器1支。 2 、实验的试剂:无水甲醇、异丙醇。 四、实验步骤 1、开启超级恒温槽,调温至测定折射率所需温度25℃或30℃。 2、测温套管中倒入甘油,将标准温度计插入套管中,并将其露出部分中间

二元合金相图的测定实验

实验报告 实验名称:金属的塑性变形 组别第6组 学号、姓名:2012034036 谈鑫学号、姓名:2012034035 何韦唯学号、姓名:2012034034 周卫东学号、姓名:2012034037 安望学号、姓名:2012034038 罗伟学号、姓名:2012034039 陈科宇 2014年 5月 28日

一、实验目的 1.用热分析法测熔融体步冷曲线,再绘制Pb-Sn二元金属相图。 2.了解热分析法的实验技术热电偶测量温度的方法。 二、实验仪器 SWKY型数字控温仪一台;KWL-08型可控升降温电炉一台; 三、实验原理 相图是多相(二相或二相相以上)体系处于相平衡状态时体系的某物理性质(如温度)对体系的某一自变量(如组成)作图所得的图形,图中能反映出相平衡情况(相的数目及性质等),故称为相图。二元或多元体系的相图常以组成为自变量,其物理性质则大多取温度。由于相图能反映出多相平衡体系在不同自变量条什下的相平衡情况,因此,研究多相体系的性质,以及多相体系相平衡情况的演变(例如冶金工业冶炼钢铁或其他合金的过程,石油工业分离产品的过程等),都要用到相图。 图4.1是一种类型的二元简单低共熔物相图。图中A、B表示二个组分的名称,纵轴是物理量温度T,横轴是组分B的百分含量B%。在acb线的上方,体系只有一个相(液相)存在;在ecf线以下,体系有两个相(两个固相——晶体A、晶体B)存在; 在ace所包为的面积中,一个固相(晶体A)和一个液相(A在B中的饱和熔化物)共存; 在bcf所包围的面积中,也是一个固相(晶体B)和一个液相(B在A中的饱和熔化物)共存;图中c点是ace与bef两个相区的交点,有三相(晶体A、晶体B、饱和熔化物)共存。测绘相图就是要将相图中这些分隔相区的线画出来。常用的实验方法是热分析法。 热分析法所观察的物理性质是被研究体系的温度。将体系加热熔融成一均匀液相,然后让体系缓慢冷却,并每隔一定时间(例如半分钟或一分钟)读体系温度一次,以所得历次温度值对时间作图,得一曲线,通常称为步冷曲线或冷却曲线,图4.2是二元金属体系的一种常见类型的步冷曲线。冷却过程中,若体系发生相变,就伴随着一定热效应,团此步冷曲线的斜率将发生变化而出现转折点,所以这些转折点温度就相当于被测体系在相图中分隔线上的点。若图4.2是图4.1中组成为P的体系的步冷曲线,则点2、3就分别相当于相图中的点G、H。因此,取一系列组成不同的体系,作出它们的步冷曲线,找出各转折点,即能画出二元体系的最简单的相图(对复杂的相图,

二元液系相图实验报告

二元液系相图 一、实验目的 二、1、用沸点仪测定在常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图。 三、2、了解沸点的测定方法。 四、3、掌握阿贝折射仪的测量原理及使用方法。 五、二、实验原理 六、1、液体的沸点是指液体的饱和蒸汽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的值。但对于完全互溶的双液系,沸点不仅与外压有关,而且还与双液系的组成有关。 七、 八、2、用阿贝折射仪测定气液组成的折光率,来获得气液组成。 三、实验装置

四、仪器及试剂 仪器:EF-03沸点测量仪、阿贝折射仪、沸点仪、取样管 试剂:无水乙醇、环己烷 五、实验步骤 1、安装好干燥的沸点仪。 2、加入纯乙醇30ml左右,盖好瓶塞,使电热丝浸入液体中,温度传感器与液面接触。

3、开冷凝水,将稳流电源调至(1.8-2.0A),接通电热丝,加热至沸腾,待数字温度计上读数恒定后,读下该温度值。 4、关闭电源,停止加热,将干燥的取样管自冷凝管上端插入冷凝液收集小槽中,取气相冷凝液样,迅速用阿贝折射仪测其折光率。 5、用干燥的小滴管取液相液样,用阿贝折射仪测其折光率。 6、分别在沸点仪中加入混合液,1、2、3、4、5、6重复上述操作。 7、根据环己烷-乙醇标准溶液的折射率,将上述数据转换成环己烷的摩尔分数,绘制相图。 8、实验完毕后,关闭冷凝水,关闭电源,整理实验台。 六、阿贝折光仪的使用 1、用擦镜纸将镜面擦干,取样管垂直向下将样品滴加在镜面上,注意不要有气泡,然后将上棱镜合上,关上旋钮。 2、打开遮光板,合上反射镜。 3、轻轻旋转目镜,使视野最清晰。 4、旋转刻度调节手轮(下手轮),使目镜中出现明暗面(中间有色散面),图a。

合金相图实验报告

一.实验目的 1.用热分析法测绘Sn-Bi二元低共熔体系的相图 2.学习步冷曲线绘制相图的方法 二.实验原理 相图是多相体(二相或二相以上)处于相平衡状态时体系的某种物理性质对体系的某一自变量作图所得的图形(体系的其它自变量维持不变),二元和多元体系的相图常以组成为自变量,其物理性质则大多取温度。由于相图能反映出多相平衡体系在不同条件下的相平衡情况,因此研究相体系的性质,以及多相平衡情况的变化要用相图的知识。 AB表示两个组分的名称,纵坐标是温度T,横坐标 是B的百分含量abc线上,体系只有液相存在,ace 所围的面积中有固相A及液相存在,bcf所围的中 有B晶体和个液相共存,c点有三相(AB晶体和饱 和熔化物)。 测绘相图就是要将图中这些分离相区的线画出来, 常用的实验方法是热分析法。所观察的物理性质是 被研究体系的温度。将体系加热熔融成均匀液体,然后冷却,每隔一定时间记录温度一次,一温度对时间作图,得到步冷曲线。 当一定组成的熔化物冷却时,最初温度随时间逐渐下降达到相变温度时,一种组分开始析出,随着固体的析出而放出凝固潜热,使体系冷却速度变慢,步冷曲线的斜率发生变化而出现转折点,转折点的温度即是相变温度。继续冷却的过程中,某组分析出的量逐渐增多而残留溶液中的量则逐渐减少,直到低共熔温度时,液相达到低共熔组成,两种组分同时互相饱和,两种组分的晶体同时析出,这时继续冷却温度将保持不变,步冷曲线出现一水平部分,直到全部溶液变为固体后温度才开始降低,水平停顿温度为最低共熔点温度。 如果体系是纯组分,冷却过程中仅在其熔点出现温度停顿,步冷曲线的水平部分是纯物质的熔点,图中b是图1中组成为P体系的步冷曲线,点2,3分别相当于图1中的G,H。因此取一系列不同组成的体系,做出它们的步冷曲线求出其转折点,就能画出相图。但是在实验过程中有时会出现过冷现象,这时必须外推求得真正的转折点。

双液系实验报告

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。

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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)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图 (a) 所示。 ( 2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸 —水体系,如图 (b) 所示。 (3)最大正偏差:存在一个最大蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都大,混合物存在着最低沸点如图 (c) ) 所示。 C C o C o o / / t B / t t t A t t B t A t A t B A x B B A x B x ' B A x B x ' B (a) (b) (c) 图 二组分真实液态混合物气—液平衡相图( T-x 图) 后两种情况为具有恒沸点的双液系相图。它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同,因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离,而只能采取精馏等方法分离出一种 纯物质和另一种恒沸混合物。 为了测定双液系的 T -x 相图,需在气-液平衡后, 同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。 本实验以环己烷-乙醇为体系, 该体系属于上述第三种类型, 在沸点仪(如 图)中蒸馏不同组成的混合物,测定其沸点及相应的气、液二相的组成,即 可作出 T -x 相图。 本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。 折光率是物质的一个特征数值, 它与物质的浓度及温度有关, 因此在测量 物质的折光率时要求温度恒定。 溶液的浓度不同、 组成不同, 折光率也不同。 因此可先配制一系列已知组成的溶液,在恒定温度下测其折光率,作出折光 率-组成工作曲线,便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的 组成。 三.仪器与试剂

物理化学实验报告范文(完整版)

报告编号:YT-FS-2133-68 物理化学实验报告范文 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

物理化学实验报告范文(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 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 实验讨论。 在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使 绘出的相图图形发生变化? 答:当溶液出现过热或出现分馏现象,会使测沸 点偏高,所以绘出的相图图形向上偏移。 讨论本实验的主要误差来源。 答:本实验的主要来源是在于,给双液体系加热

而产生的液相的组成并不固定,而是视加热的时间长短而定因此而使测定的折光率产生误差。 三,被测体系的选择本实验所选体系,沸点范围较为合适。由相图可知,该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。作为有最小值得相图,该体系有一定的典型义意。但相图的液相较为平坦,再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。 四,沸点测定仪仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。若收集冷凝液的凹形半球容积过大,在客观上即造成溶液得分馏;而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低,沸腾的液体就有可能溅入小球内;相反,则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来,这样一来,气相样品组成将有偏差。在华工实验中,可用罗斯平衡釜测的平衡、测得温度及气液相组成数据,效果较好。 五,组成测定可用相对密度或其他方法测定,但折光率的测定快速简单,特别是需要样品少,但为了

二组分合金相图的绘制实验报告

二组分合金相图的绘制 一、实验目的: 1.通过实验,用热分析法测绘锡-铋二元合金相图。 2.了解热分析法的测量技术与有关测量温度的方法。 二、实验原理: 绘制相图常用的基本方法,其原理是根据系统在均匀冷却过程中,温度随时间变化情况来判断系统中是否发生了相变化。将金属溶解后,使之均匀冷却,每隔一定时间记录一次温度,表示温度与时间关系的曲线称为步冷曲线。若熔融体系在均匀冷却的过程中无相变,得到的是平滑的冷却线,若在冷却的过程中有相变发生,那么因相变热的释放与散失的热量有所抵偿,步冷曲线将出现转折点或水平线段,转折点所对应的温度即为相变温度。 时间(a)纯物质(b)混合物(c)低共熔混合物 图1 典型步冷曲线 对于简单的低共熔二元合金体系,具有图1所示的三种形状的步冷曲线。由这些步冷曲线即可绘出合金相图。如果用记录仪连续记录体系逐步冷却温度,则记录纸上所得的曲线就是步冷曲线。 用热分析法测绘相图时,被测体系必须时时处于或接近相平衡状态,因此体系的冷却速度必须足够慢才能得到较好的结果。 Sn—Bi合金相图还不属简单低共熔类型,当含Sn 81%以上即出现固熔体。 三、实验仪器和药品: 仪器和材料:金属相图实验炉(图2),微电脑温度控制仪,铂电阻,玻璃试管,坩埚,台天平。 药品:纯锡(CR)、纯铋(CR),石墨。

四、实验步骤: 1.配制样品 用感量为0.1g的托盘天平分别配制含铋量为30%、58%、80%的锡铋混合物各100g,另外称纯铋100g、纯锡100g,分别放入五个样品试管中。 2.通电前准备 ①首先接好炉体电源线、控制器电源、铂电阻插头、信号线插头、接地线。 图2 金属相图实验炉接线图 ②将装好药品的样品管插入铂电阻,然后放入炉体。 ③设置控制器拨码开关:由于炉丝在断电后热惯性作用,将会使炉温上冲100℃—160℃(冬天低夏天高)。因此设置拨码开关数值应考虑到这一点。例如:要求样品升温为350℃,夏天设置值为170℃。当炉温加热至170℃时加热灯灭,炉丝断电,由于热惯性使温度上冲至350℃后,实验炉自动开始降温。 ④将炉体黑色旋钮(电压指示旋钮)反时针旋转到底,处于保温状态。3.通电工作 ①通电升温:接通电源,控制器显示室温,加热灯亮,炉体上电压表指示电压值,炉体开始升温。 ②炉体自动断电:当炉内温度(即显示温度)高于设置温度后,加热灯灭,电压表指零,炉内电流切断,停止加热。 ③限温功能:为了防止拨码开关值设置过大而损坏铂电极,软件功能使拨码开关百位数不大于2,即温度最高设置值为299℃(万一拨码开关百位数大于2,程序中也认为是2)这样温度上冲后不会超过铂电阻的极限值500℃。 ④一次加热功能:由于实验中按先升温后降温的顺序进行,所以软件中采取一定的措施使得温度降到低于拨盘值时仍不加热,只有操作人员按复位键或重新通断一次电源,炉体才重新开始加热至拨码开关值。 ⑤中途加热:当炉体升温未达到要求温度时,如果显示温度小于299℃,则可增加拨码开关数值后再按一下复位键,加热继续进行。当显示温度超过299℃时,把黑色旋钮向顺时针旋动(工作人员不能离开),这时炉体继续加热,注意应提前切断炉丝电流(防止热惯性使温度上冲过高),即反时针旋动黑色旋钮至电压指示为零。 ⑥保温功能:由于冬季气温较低,为防止温度下降太快,不易发现拐点平台

二组分凝聚系统相图实验报告

二组分凝聚系统相图 一、实验目的 1.熟悉热分析法测绘Sn-Pb二组分凝聚系统相图的原理; 2.掌握热电偶测温的基本原理。 二、实验原理 热分析法是绘制凝聚系统相图的基本方法之一。其原理是根据系统在加热或冷却过程中发生相变所对应的温度来确定系统的状态图。当一个熔融系统均匀冷却时,如无相变化,它的温度将连续均与地下降,在温度-时间图上将得到一条平滑的曲线;如在冷却过程中发生了相变,则令温度下降减缓甚至因新相析出所放出的热量抵消了散失的热量而令温度不变,于是冷却曲线上就会出现转折点或水平线段,而产生水平或转折的温度就是发生相变的温度。 本实验所测定的是具有最低共熔点的固态部分互溶的Sn-Pb系统,实验室测定一系统冷却曲线。如图1(a)中的曲线A为Pb的冷却曲线,熔融的Pb 在高于327℃时,系统中只有液态的Pb,根据相律F=C-P+1可知,单组分系统的自由度为1,故温度可以改变且均匀下降。当逐渐冷却至温度为327℃时,Pb开始凝固,此时系统为两相共存,其自由度为零,即冷却曲线上出现水平线段。当Pb全部凝固后,系统自由度变为1,系统的温度又均匀下降。 图1(a)中曲线E所示的是组成为61.9%Sn的冷却曲线。它和纯金属的冷却曲线很相像,当液体冷却到一定温度时,从液体中同时析出两个固相,三相共存,因此自由度为零,故也出现水平段。此温度是低共熔温度。 对含Sn量在19.5%-97.4%之间的其他样品,冷却曲线比较复杂。本实验中测试的是组分为30%Sn和80%Sn的系统。以30%Sn系统为例,开始均匀冷却,当冷却到图中C点处温度时,开始析出α固溶体,此时自由度为1,温度仍可变化,但由于固相析出而放出相变热,使冷却速度减慢,冷却曲线斜率变小,出现转折点C,随着含有Pb量高的固溶体α的析出,液相中Pb 含量逐渐减少,只有降低温度才能继续析出固体,当温度降到D点处而且液相组成也变成低共熔组成时,另一固溶体β也达到饱和,系统变成三相,自由度为零,冷却曲线上出现水平段,直至液相消失。之后系统只剩下两个相,自由度为1,温度又开始均匀下降。 对Sn含量小于19.5%和含量高于97.5%的样品冷却曲线应该有三个转折点,但本实验热分析方法观测不到。

物理化学实验报告

物理化学实验报告 物理化学实验报告格式 一、实验目的 内容宋体小四号行距:固定值20磅(下同) 二、实验原理 原理简明扼要(必须的计算公式和原理图不能少) 三、实验仪器、试剂 仪器: 试剂: 四、实验步骤 步骤简明扼要(包括操作关键) 五、实验记录与处理 实验记录尽可能用表格形式 六、结果与讨论 物理化学实验报告范文 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 实验讨论。

在测定沸点时,溶液过热或出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生变化? 答:当溶液出现过热或出现分馏现象,会使测沸点偏高,所以绘出的相图图形向上偏移。 讨论本实验的主要误差来源。 答:本实验的主要来源是在于,给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定,而是视加热的时间长短而定因此而使测定的折光率产生误差。 三,被测体系的选择本实验所选体系,沸点范围较为合适。由相图可知,该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。作为有最小值得相图,该体系有一定的典型义意。但相图的液相较为平坦,再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。 四,沸点测定仪仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。若收集冷凝液的凹形半球容积过大,在客观上即造成溶液得分馏;而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低,沸腾的液体就有可能溅入小球内;相反,则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来,这样一来,气相样品组成将有偏差。在华工实验中,可用罗斯平衡釜测的平衡、测得温度及气液相组成数据,效果较好。 五,组成测定可用相对密度或其他方法测定,但折光率的测定快速简单,特别是需要样品少,但为了减少误差,通常重复测

(完整版)气液平衡实验报告

化工专业实验报告 实验名称:二元气液平衡数据的测定 实验人员: 同组人 实验地点:天大化工技术实验中心606 室 实验时间:2015年4月20日下午14:00 年级:2014硕;专业:工业催化;组号:10(装置2);学号:指导教师:______赵老师________ 实验成绩:_____________________

一.实验目的 (1)测定苯-正庚烷二元体系在常压下的气液平衡数据; (2)通过实验了解平衡釜的结构,掌握气液平衡数据的测定方法和技能; (3)应用Wilson 方程关联实验数据。 二.实验原理 气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择,都需要精确可靠的气液平衡数据。这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递,故这种数据的重要性是显而易见的。 平衡数据实验测定方法有两类,即间接法和直接法。直接法中又有静态法、流动法和循环法等。其中循环法应用最为广泛。若要测得准确的气液平衡数据,平衡釜是关键。现已采用的平衡釜形式有多种,而且各有特点,应根据待测物系的特征,选择适当的釜型。用常规的平衡釜测定平衡数据,需样品量多,测定时间长。所以,本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温,釜内液体和气体分别形成循环系统,可观察釜内的实验现象,且样品用量少,达到平衡速度快,因而实验时间短。 以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多,但基本原理相同,如图 1 所示。当体系达到平衡时,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。 图1 平衡法测定气液平衡原理图 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:

完全互溶双液系气液平衡相图的绘制。实验报告

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)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图2.7(a)所示。 (2)最大负偏差:存在一个最小蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸—水体系,如图2.7(b)所示。 (3)最大正偏差:存在一个最大蒸汽压值,比两个纯液体的蒸汽压都大,混合物存在着最低沸点如图2.7(c))所示。 图2.7 二组分真实液态混合物气—液平衡相图(T-x 图) 后两种情况为具有恒沸点的双液系相图。它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同,因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离,而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。 为了测定双液系的T -x 相图,需在气-液平衡后,同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。 本实验以环己烷-乙醇为体系,该体系属于上述第三种类型,在沸点仪(如图2.8)中蒸馏不同组成的混合物,测定其沸点及相应的气、液二相的组成,即可作出T -x 相图。 本实验中两相的成分分析均采用折光率法测定。 折光率是物质的一个特征数值,它与物质的浓度及温度有关,因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同,折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液,在恒定温度下测其折光率,作出折光率-组成工作曲线,便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。 三.仪器与试剂 t A t A t A t B t B t B t / o C t / o t / o x B x B x B A B A A B B (a) (b) (c) x ' x '

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