组分系统气液平衡温度—组成图的绘制.docVIP

宁 波 工 程 学 院 物理化学实验报告 专业班级 化工112 姓名 田飞成 序号 11402010239 同组姓名 姚志杰 金鹏 章凯丽 陆金君 指导老师 付志强 姚利辉 实验日期 2013-4-1 实验名称 二组分系统气液平衡温度—组成图的绘制 实验目的 测定在常压下环己烷—乙醇系统的气热平衡数据，绘制系统的沸点—组成图。 确定系统的恒沸温度及恒沸混合物组成。 了解阿贝折射仪的测量原理，掌握阿贝折射仪的使用方法。 实验原理 对于完全互溶的双液系，其沸点不仅与外压有关，还与双液系的组成有关。本实验采用环己烷（B）-乙醇（A）系统，用沸点仪直接测量一系列不同液态混合物的气液平衡温度，并收集少量馏出物与蒸馏液，分别用阿贝折光仪测定折射率，利用环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的折射率-组成工作曲线，查出对应与折射率的组成。通过测得的数据绘制出环己烷-乙醇系统气液平衡时的沸点-组成图。 实验采用的是沸点仪装置，如图所示。它是一只带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶，冷凝管底部有球形小室5用以收集冷凝下来的气相样品。烧瓶上的加料口2用于混合物的加入和液相样品的吸取。电热丝3直接浸在混合物中加热混合物，温度传感器1浸在液面。 用沸点仪直接测定一系列不同组成液态混合物的气液平衡温度，并收集少量馏出物和蒸馏液，分别用阿贝折光仪测定折射率，利用环己烷(B)-乙醇(A)二组分系统的折射率-组成工作曲线，查出对应于样品折射率的组成。 实验仪器、试剂 仪器：沸点仪一套，NTY-2A型数字式温度计1套，YP-2B精密稳流电源1套，阿贝折射仪1套，HK-1D型恒温水槽1套。 试剂：无水乙醇(A.R)，环己烷（A.R）。不同组分环己烷—乙醇混合物。 实验步骤 开启恒温水槽，设定水温为30℃，供阿贝折射仪使用。 加入试剂，盖好加料塞子，使电热丝及温度传感器浸入液体中。 开冷凝水，温度传感器连接NTY-2A型数字式温度计，加热丝连接YP-2B精密稳流电源。调节稳流电源电流，加热至沸点。液体沸腾后，蒸汽逸出，经冷凝后流入球形小室5。最初在冷凝管下端球形小室的液体不能代表平衡时气相组成，为加速达到平衡可将球形小室5内最初冷凝的液体倾回沸点仪内，并反复2-3次，待温度读数恒定后记下沸点并停止加热。 在冷凝管上口冷凝液取样口4插入干燥的长吸管吸取球形小室5中的气相冷凝液，迅速测其折光率，再用另一根干燥的短吸液管，待沸点仪冷却后，从沸点仪的加料口2吸取蒸馏液迅速测其折光率。 同样方法完成1、2、3、4、5、6、7、8，纯乙醇和纯环己烷实验。 实验记录与处理 室温：12.8℃，大气压：101KPa 30.0℃时，已知组成的环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的折射率见表格2.4.1，由表2.4.1可制作环己烷-乙醇二组分系统的工作曲线。 表2.4.1已知组成的环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的折射率（温度：30.0℃±0.1℃） xb 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 nb 1.3570 1.3657 1.3743 1.3820 1.3888 1.3951 1.4009 1.4062 xb 0.800 0.900 1.000 nb 1.4112 1.4158 1.4202 环己烷(B)-乙醇(A)组分与折射率曲线 nb=1.36122+0.06251xB 表2.42环己烷（B）-乙醇（A）二组分系统的气液平衡数据 样品编号 TB/℃ 液相分析 气相分析 nB xB nB yB 无水乙醇 77.5 1.3596 0 1.3610 0 1 69.4 1.3642 0.0476 1.3930 0.5084 2 67.6 1.3620 0.0125 1.3940 0.5244 3 65.52 1.3775 0.2604 1.3972 0.5756 4 64.53 1.3842 0.3676 1.3990 0.6044 5 64.3 1.3945 0.5324 1.3997 0.6156 6 64.0 1.4036 0.6780 1.3998 0.6172 7 63.9 1.4110 0.7964 1.4085 0.7564 8 63.7 1.4149 0.8587 1.4019 0.6508 纯环己烷 79.4 1.4229 0.9867 1.4223 0.9771 结果与讨论 注意事项：1、实验前要检查沸点仪内是否干燥、清洁，是否有异物；2、沸点仪在没有加入