深圳大學物理化學實驗報告--雙液系的氣----液平衡相圖--賴凱濤 張志誠 史煒 湯菲菲.doc

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工作報告/實驗報告 深圳大學物理化學實驗報告--雙液系的氣----液平衡相圖--賴凱濤 張志誠 史煒 湯菲菲 　　實驗者：賴凱濤 張志誠 史煒 湯菲菲 　　深圳大學物理化學實驗報告 　　實驗者:賴凱濤 實驗時間：5月15日 　　氣溫：23.0℃ 大氣壓：100900pa 　　實驗六：雙液系的氣----液平衡相圖 　　一：目的要求 　　繪制在p下環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣----液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 掌握測定雙組分液系的沸點的方法 掌握用折光率確定二元液體組成的方法 二：儀器 試劑 　　恒沸點儀 　　精密溫度計 　　調(diào)壓變壓器 　　阿貝折光儀 　　超級恒溫水浴 　　量筒、漏斗 　　滴管、大燒杯 　　無水乙醇 　　環(huán)己烷 　　含環(huán)己烷各為10、30、50、70、90、95％（重量百分數(shù)）的乙醇溶液。（用棕色試劑瓶盛裝）含環(huán)己烷各為 0%、20％、40％、60％、80％、100％的標準乙醇溶液。 （用白滴瓶盛裝） 　　三：數(shù)據(jù)分析 　　雙液系汽－液平衡相圖 　　實驗者 　　張志誠 　　實驗時間 　　2000/15/5 　　室溫 ℃ 　　23.0 　　大氣壓pa 　　100900 　　環(huán)己烷/乙醇標準溶液 　　濃度 ％ 　　折光率 　　0 　　1.3620 　　10 　　1.3630 　　20 　　1.3635 　　30 　　1.3650 　　40 　　1.3675 　　50 　　1.3730 　　60 　　1.3655 　　70 　　1.3940 　　80 　　1.4210 　　90 　　1.4258 　　100 　　1.4260 　　擬合方程式參數(shù) 　　a 　　6.0e-07 　　b 　　6.0e-04 　　c 　　1.3601 　　環(huán)己烷 ％ 　　0 　　10 　　30 　　50 　　70 　　90 　　95 　　100 　　沸點 ℃ 　　77.40 　　73.20 　　67.20 　　64.30 　　63.70 　　64.90 　　79.40 　　79.80 　　氣相折光率 　　1.3628 　　1.3722 　　1.3938 　　1.4010 　　1.4030 　　1.4195 　　1.4260 　　1.4261 　　液相折光率 　　1.3616 　　1.3639 　　1.3702 　　1.3819 　　1.4018 　　1.422 　　1.4265 　　1.4262 　　氣相濃度 　　4 　　20 　　53 　　64 　　67 　　91 　　100 　　100 　　液相濃度 　　2 　　6 　　17 　　35 　　65 　　94 　　101 　　100 　　低恒沸溶液 　　沸點 ℃ 　　組成 ％ 　　64.1 　　67 　　四：實驗討論。 　　在測定沸點時，溶液過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生什么變化？ 答：當溶液出現(xiàn)過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。 　　壓力和溫度的測量都有隨機誤差,試導出h的誤差傳遞表達式. 答：由h的定義式 h=u+pv 可得， 　　→ dh=du+pdv+vdp 　　→ dh=(?u/?t)v dt+(?u/?v)tdv+pdv+vdp 　　→ δvhm=(?u/?t)vδt+vδp 　　討論本實驗的主要誤差****。 答：本實驗的主要給雙液體系加熱而產(chǎn)生的液相的組成并不固定，而且加熱的時間長短不十分固定，因此而使測定的折光率產(chǎn)生誤差。另外，溫度計水銀球的位置并不固定，有時比較靠近電熱絲，測得的溫度稍微偏高。 　　top 　　深圳大學物理化學實驗報告 　　實驗者:張志誠 實驗時間：5月15日 　　氣溫：23.0℃ 大氣壓：100900pa 　　實驗六：雙液系的氣----液平衡相圖 　　一：目的要求 　　繪制在p下環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣----液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 掌握測定雙組分液系的沸點的方法 掌握用折光率確定二元液體組成的方法 二：儀器 試劑 　　恒沸點儀 　　精密溫度計 　　調(diào)壓變壓器 　　阿貝折光儀 　　超級恒溫水浴 　　量筒、漏斗 　　滴管、大燒杯 　　無水乙醇 　　環(huán)己烷 　　含環(huán)己烷各為10、30、50、70、90、95％（重量百分數(shù)）的乙醇溶液。（用棕色試劑瓶盛裝）含環(huán)己烷各為 0%、20％、40％、60％、80％、100％的標準乙醇溶液。 （用白滴瓶盛裝） 　　雙液系汽－液平衡相圖 　　實驗者 　　張志誠 　　實驗時間 　　2000/15/5 　　室溫 ℃ 　　23.0 　　大氣壓pa 　　100900 　　環(huán)己烷/乙醇標準溶液 　　濃度 ％ 　　折光率 　　0 　　1.3620 　　10 　　1.3630 　　20 　　1.3635 　　30 　　1.3650 　　40 　　1.3675 　　50 　　1.3730 　　60 　　1.3655 　　70 　　1.3940 　　80 　　1.4210 　　90 　　1.4258 　　100 　　1.4260 　　擬合方程式參數(shù) 　　a 　　6.0e-07 　　b 　　6.0e-04 　　c 　　1.3601 　　環(huán)己烷 ％ 　　0 　　10 　　30 　　50 　　70 　　90 　　95 　　100 　　沸點 ℃ 　　77.40 　　73.20 　　67.20 　　64.30 　　63.70 　　64.90 　　79.40 　　79.80 　　氣相折光率 　　1.3628 　　1.3722 　　1.3938 　　1.4010 　　1.4030 　　1.4195 　　1.4260 　　1.4261 　　液相折光率 　　1.3616 　　1.3639 　　1.3702 　　1.3819 　　1.4018 　　1.422 　　1.4265 　　1.4262 　　氣相濃度 　　4 　　20 　　53 　　64 　　67 　　91 　　100 　　100 　　液相濃度 　　2 　　6 　　17 　　35 　　65 　　94 　　101 　　100 　　低恒沸溶液 　　沸點 ℃ 　　組成 ％ 　　64.1 　　67 　　實驗討論。 　　在測定沸點時，溶液過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生變化？ 答：當溶液出現(xiàn)過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。 　　討論本實驗的主要誤差****。 答：本實驗的主要****是在于，給雙液體系加熱而產(chǎn)生的液相的組成并不固定，而是視加熱的時間長短而定 因此而使測定的折光率產(chǎn)生誤差。 　　三，被測體系的選擇 本實驗所選體系，沸點范圍較為合適。由相圖可知，該體系與烏拉爾定律比較存在嚴重偏差。作為有最小值得相圖，該體系有一定的典型義意。但相圖的液相較為平坦，再有限的學時內(nèi)不可能將整個相圖精確繪出。 　　四，沸點測定儀 儀器的設計必須方便與沸點和氣液兩相組成的測定。蒸汽冷凝部分的設計是關鍵之一。若收集冷凝液的凹形半球容積過大，在客觀上即造成溶液得分餾；而過小則回因取太少而給測定帶來一定困難。連接冷凝和圓底燒瓶之間的連接管過短或位置過低，沸騰的液體就有可能濺入小球內(nèi)；相反，則易導致沸點較高的組分先被冷凝下來，這樣一來，氣相樣品組成將有偏差。在華工實驗中，可用羅斯平衡釜測的平衡、測得溫度及氣液相組成數(shù)據(jù)，效果較好。 　　五，組成測定 可用相對密度或其他方法測定，但折光率的測定快速簡單，特別是需要樣品少，但為了減少誤差，通常重復測定三次。當樣品的折光率隨組分變化率較小，此法測量誤差較大。 　　六，為什么工業(yè)上常生產(chǎn)95%酒精？只用精餾含水酒精的方法是否可能獲得無水酒精？ 　　答：因為種種原因在此條件下，蒸餾所得產(chǎn)物只能得95%的酒精。不可能只用精餾含水酒精的方法獲得無水酒精，95%酒精還含有5%的水，它是一個沸點為的共沸物，在沸點時蒸出的仍是同樣比例的組分，所以利用分餾法不能除去5%的水。工業(yè)上無水乙醇的制法是先在此基礎上加入一定量的苯，再進行蒸餾。 　　top 　　深圳大學物理化學實驗報告 　　實驗者: 史煒 湯菲菲 實驗時間: 2000/5/17 　　氣溫: 24.2 ℃ 大氣壓: 100.80 kpa 　　二組分固-液相圖的繪制 　　目的要求 用熱分析法測繪鉛-錫二元金屬相圖，了解固-液相圖的基本特點 學會熱電偶的制作，標定和測溫技術 掌握自動平衡記錄儀的使用方法 　 　　儀器與試劑 自動平衡記錄儀，熱電偶，電爐，泥三角 ，坩鍋鉗，純sn、含sn為20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及純pb（坩鍋上的記號分別為1、2、3、4、5、6） 　　實驗數(shù)據(jù)及其處理 　　雙液系汽－液平衡相圖 　　實驗者 　　史煒 　　湯菲菲 　　實驗時間 　　5月17日 　　室溫 ℃ 　　24.2 　　大氣壓pa 　　100800 　　環(huán)己烷/乙醇標準溶液 　　濃度 ％ 　　折光率 　　0 　　1.3619 　　10 　　1.3631 　　20 　　1.3637 　　30 　　1.3658 　　40 　　1.3680 　　50 　　1.3725 　　60 　　1.3850 　　70 　　1.3940 　　80 　　1.4192 　　90 　　1.4255 　　100 　　1.3620 　　擬合方程式參數(shù) 　　a 　　6.0e-07 　　b 　　6.0e-04 　　c 　　1.3601 　　環(huán)己烷 ％ 　　0 　　10 　　30 　　50 　　70 　　90 　　95 　　100 　　沸點 ℃ 　　77.40 　　72.30 　　67.20 　　64.40 　　63.70 　　63.80 　　79.00 　　79.80 　　氣相折光率 　　1.3623 　　1.3792 　　1.3900 　　1.3996 　　1.4035 　　1.4204 　　1.4224 　　1.4252 　　液相折光率 　　1.363 　　1.365 　　1.369 　　1.369 　　1.402 　　1.4241 　　1.4255 　　1.4252 　　氣相濃度 　　4 　　31 　　48 　　62 　　68 　　92 　　95 　　99 　　液相濃度 　　5 　　8 　　15 　　15 　　66 　　97 　　99 　　99 　　 　　4 實驗討論。 　　在測定沸點時，溶液過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，將使繪出的相圖圖形發(fā)生變化？ 答：當溶液出現(xiàn)過熱或出現(xiàn)分餾現(xiàn)象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。 　　討論本實驗的主要誤差****。 答：本實驗的主要****是在于，給雙液體系加熱而產(chǎn)生的液相的組成并不固定，而是視加熱的時間長短而定 因此而使測定的折光率產(chǎn)生誤差。