实验六双液系的气—液平衡相图一、实验目的1、绘制在标准压力下乙醇-正丙醇体系的沸点组成图;2、熟练掌握测定双组分液体沸点的方法及用折光率确定二组分物系组成的方法;3、掌握超级恒温槽、阿贝折射仪、气压计等仪器的使用方法。
二、实验原理1、相图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，如环已烷-乙醇、正丙醇-乙醇体系都是完全互溶体系。
若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系，例苯-水体系。
在完全互溶双液系中，有一部分能形成理想液态混合物，如苯-甲苯系统，二者的行为均符合拉乌尔定律，但大部分双液系是非理想液态混合物，其行为与拉乌尔定律有偏差。
液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。
在一定外压下，纯液体的沸点有其确定值，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。
双液系两相平衡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(或t)-组成(x)图，即T（或t）—x图。
它表明了沸点与液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。
在恒定压力下，二组分系统气液达到平衡时，其沸点-组成（t-x）图分三类：(1)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。
如苯-甲苯系统，此时混合物的行为符合拉乌尔定律或对拉乌尔定律的偏差不大。
如图5-1(a)所示。
(2）有最低恒沸点体系，如环已烷-乙醇体系，t—x图上有一个最低点，此点称最低恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大正偏差，如图5-1(b)所示。
对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中同时分离出两个纯组分。
(3）有最高恒沸点体系，如氯仿-丙酮体系，t—x图上有一个最高点，此点称最高恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大负偏差，如图5-1(c)所示。
双液系的气-液平衡相图一、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，能用相律分析相图；2、掌握测定双组分液体沸点的方法,通过实验进一步理解分馏原理；3、掌握用折光率确定二元液体组成的方法，学会阿贝折光仪的使用。
二、实验原理两种液态物质混合而成的二组分系统称为双液系。
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，则称部分互溶双液系。
液体的沸点是指液体的蒸汽压与外界大气压相等时的温度。
在一定外压下，纯液体有确定的沸点。
而双液系的沸点不仅与外压有关，还与其组成有关。
根据相律，对于指定双液系，定压下气、液两相平衡共存的区域中，自由度为1，当温度一定时，平衡共存的气、液两相组成确定。
根据杠杆原理，两相的相对量也为定值。
所以实验测定一系列不同组成的双液系溶液的气、液组成和沸点，就可以绘出温度-组成（T-x）图。
BB B B(a)(b)(c)图中（a）是一种最简单的完全互溶双液系的T-x图，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。
图（a）中上面是一条气相线，下面是一条液相线，对应于同一沸点温度二曲线上的两个点，就是互相平衡的气相点和液相点，其相应的组成可以从横轴上获得。
实际溶液由于二组分的相互影响，与拉乌尔定律存在较大偏差，在T-x图上会有最高点或最低点出现，如图（b）和（c）。
这些点称为恒沸点，相应溶液称为恒沸点混合物，蒸馏所得的气相与液相组成相同，靠蒸馏无法改变其组成。
本实验用回流冷凝法，以沸点测定仪测定环己烷-乙醇二元体系的T-x图。
方法是，用阿贝折光仪测定一系列标准混合溶液的组成，作折射率-组成图；在待测液沸点温度时测定气、液相的折射率，再从折射率-组成工作曲线上查得相应组成，然后绘制T-x图。
沸点测定仪是一只带回流冷凝管的长颈圆底烧瓶。
电流经变压器和粗导线通过浸于溶液中的电热丝加热被测液，当其沸腾后，气相在支管被冷凝后回流。
