乙醇环己烷汽液相平衡.pdf

实验三乙醇-环己烷双液系汽液平衡相图

一、实验目的

1.绘制环已烷一乙醇双液系的汽—液平衡相图

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、重点与难点

1．t-x-y相图，相律

2．汽液平衡原理

3.折光率仪的使用

三、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

液体若能接任意比例互相溶解，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，则称部分互溶双液系。对双液系的气液平衡相图，温度—组成图可

分为三类；

（l）溶液沸点介于两纯组分沸点之间（a）以理想体系为代表。

（2）溶液存在最高沸点（图b），极大负偏差溶液

（3）溶液存在最低沸点（图c），极大正偏差溶液

（b）、（c）中的最高点、最低点为垣沸点，其相应的溶液称为恒沸点

混会物，恒沸点混合物蒸馏所得的汽相和液相组成相同。

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（蒸溜液）的组成，就能绘出温度-组成图。

本实验采用的是测定溶液折光率的方法来间接测定溶液的组成。实验中乙醇

和环己烷两者纯物质的折光率相差较大，它们二者形成的溶液的折光率与组成之

间就存在着一定的关联，通过测定一系列已知组成的溶液的折光率可以得到标准

折光率—组成曲线，实验中测定未知组成溶液的折光率，对照标准曲线，就可以

查得溶液的组成。

四、仪器试剂

1蒸馏器1只2阿贝折光仪1台

3数显温度计1套4直流稳流电源1台

5超级恒温槽1台6吸液管（干燥）2根

7烧杯（250ml）1个8玻璃漏斗1只

9铁架台1套10镜头纸、滤纸

11电吹风1台12环己烷（分析纯）

13乙醇（分析纯

含乙醇为5%、10%、25%、35%、50%、75%、85%、90%、95%、100%

14

的环己烷溶（乙醇-环己烷混合液）

图5.2沸点仪示意图

1.冷凝管2.冷凝液凹槽3.烧瓶4.支管5.温度计6.磁子7.磁力搅拌加热器

五、实验步骤

1、调节超级恒温槽温度，使阿贝折光仪的温度计读数保持在25℃。

2、温度计校正。从加料口加入100%乙醇至干燥的蒸馏器约2/3处，使温度

计探头浸入溶液中，打开直流稳流电源的开关，加热体系，使溶液沸腾，待温度

恒定后，记录所得温度和室内大气压力。停止通电，倾出乙醇到原瓶中。

3、用漏斗从加料口加入含有乙醇约为5％的环己烷溶液至蒸馏器约1/3处，

打开冷却水，同法加热使溶液沸腾。最初在冷凝管下端袋状部的液体不能代表平

衡时气相的组成，为加速达到平衡可将袋状部内最初冷凝的液体倾回蒸馏器底

部，并反复2～3次，待温度读数恒定后记下沸点并停止加热，用盛水的烧杯

套在蒸馏器底部，冷却体系。

4、在冷凝管上口插入长吸液管吸取袋状部的蒸出液，迅速测其折光率。再用另

一根短吸液管，从蒸馏器的加料口吸出液体迅速测其折光率。迅速测定是防止由

于蒸发而改变成份。每份样品需测三次，取其平均值。实验完毕将蒸馏器中溶液

倒回原瓶。

5、同法用含有乙醇约为10％，25％，35％，50％，75％，85％，

90％，95％的环己烷溶液进实验，各次实验后的溶液均倒回原瓶中。实验过

程中应注意室内气压的读数。

六、数据处理

1.溶液的沸点与大气压有关。应用特鲁顿（Trouton）规则及克劳修斯一克

莱贝龙公式可得溶液沸点随大气压变化而变化的近似式：

2.式中T0b为在标准大气压（P0=101325Pa）下的正常沸点。Tb为在

实验时