深圳大学物理化学实验报告--双液系的气

时间:2017-04-19来源:范文推荐访问:实验报告
实验者:赖凯涛  张志诚  史炜 汤菲菲

 

 

  深圳大学物理化学实验报告

 

实验者:赖凯涛 实验时间:5月15日

 

气温:23.0 大气压:100900pa

 

实验六:双液系的气----液平衡相图

 

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

 

恒沸点仪

 

精密温度计

 

调压变压器

 

阿贝折光仪

 

超级恒温水浴

 

量筒、漏斗

 

滴管、大烧杯

 

 

 

无水乙醇

 

环己烷

 

 

 

 

 

含环己烷各为10、30、50、70、90、95%(重量百分数)的乙醇溶液。(用棕色试剂瓶盛装)含环己烷各为 0%、20%、40%、60%、80%、100%的标准乙醇溶液。 (用白滴瓶盛装)

 

三:数据分析

 

双液系汽-液平衡相图

 

实验者

 

张志诚

 

实验时间

 

2000/15/5

 

室温

 

23.0

 

大气压pa

 

100900

 

环己烷/乙醇标准溶液

 

浓度 %

 

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

 

 

 

 

拟合方程式参数

 

a

 

6.0e-07

 

b

 

6.0e-04

 

c

 

1.3601

 

环己烷 %

 

0

 

10

 

30

 

50

 

70

 

90

 

95

 

100

 

沸点 ℃

 

77.40

 

73.20

 

67.20

 

64.30

 

63.70

 

64.90

 

79.40

 

79.80

 

气相折光率

 

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

 

气相浓度

 

4

 

20

 

53

 

64

 

67

 

91

 

100

 

100

 

液相浓度

 

2

 

6

 

17

 

35

 

65

 

94

 

101

 

100

 

 

 

低恒沸溶液

 

沸点 ℃

 

组成 %

 

64.1

 

67

 

 

四: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什么变化? 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。

 

压力和温度的测量都有随机误差,试导出h的误差传递表达式. 答:由h的定义式 h=u+pv 可得,

 

→ dh=du+pdv+vdp

 

→ dh=(?u/?t)v dt+(?u/?v)tdv+pdv+vdp

 

→ δvhm=(?u/?t)vδt+vδp

 

讨论本实验的主要误差来源。 答:本实验的主要来源:给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定,而且加热的时间长短不十分固定,因此而使测定的折光率产生误差。另外,温度计水银球的位置并不固定,有时比较靠近电热丝,测得的温度稍微偏高。

 

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  深圳大学物理化学实验报告

 

实验者:张志诚 实验时间:5月15日

 

气温:23.0 大气压:100900pa

 

 

 

实验六:双液系的气----液平衡相图

 

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

 

恒沸点仪

 

精密温度计

 

调压变压器

 

阿贝折光仪

 

超级恒温水浴

 

量筒、漏斗

 

滴管、大烧杯

 

 

 

无水乙醇

 

环己烷

 

 

 

 

 

含环己烷各为10、30、50、70、90、95%(重量百分数)的乙醇溶液。(用棕色试剂瓶盛装)含环己烷各为 0%、20%、40%、60%、80%、100%的标准乙醇溶液。 (用白滴瓶盛装)

 

 

 

双液系汽-液平衡相图

 

实验者

 

张志诚

 

实验时间

 

2000/15/5

 

室温

 

23.0

 

大气压pa

 

100900

 

环己烷/乙醇标准溶液

 

浓度 %

 

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

 

 

 

 

拟合方程式参数

 

a

 

6.0e-07

 

b

 

6.0e-04

 

c

 

1.3601

 

环己烷 %

 

0

 

10

 

30

 

50

 

70

 

90

 

95

 

100

 

沸点 ℃

 

77.40

 

73.20

 

67.20

 

64.30

 

63.70

 

64.90

 

79.40

 

79.80

 

气相折光率

 

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

 

气相浓度

 

4

 

20

 

53

 

64

 

67

 

91

 

100

 

100

 

液相浓度

 

2

 

6

 

17

 

35

 

65

 

94

 

101

 

100

 

 

 

低恒沸溶液

 

沸点 ℃

 

组成 %

 

64.1

 

67

 

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,通常重复测定三次。当样品的折光率随组分变化率较小,此法测量误差较大。

 

 

 

六,为什么工业上常生产95%酒精?只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精?

 

答:因为种种原因在此条件下,蒸馏所得产物只能得95%的酒精。不可能只用精馏含水酒精的方法获得无水酒精,95%酒精还含有5%的水,它是一个沸点为的共沸物,在沸点时蒸出的仍是同样比例的组分,所以利用分馏法不能除去5%的水。工业上无水乙醇的制法是先在此基础上加入一定量的苯,再进行蒸馏。

 

 

 

 

 

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  深圳大学物理化学实验报告

 

 

 

实验者: 史炜 汤菲菲 实验时间: 2000/5/17

 

气温: 24.2 ℃ 大气压: 100.80 kpa

 

 

 

二组分固-液相图的绘制

 

目的要求 用热分析法测绘铅-锡二元金属相图,了解固-液相图的基本特点 学会热电偶的制作,标定和测温技术 掌握自动平衡记录仪的使用方法  

 

仪器与试剂 自动平衡记录仪,热电偶,电炉,泥三角 ,坩锅钳,纯sn、含sn为20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及纯pb(坩锅上的记号分别为1、2、3、4、5、6)

 

实验数据及其处理

 

 

 

双液系汽-液平衡相图

 

实验者

 

史炜

 

汤菲菲

 

实验时间

 

5月17日

 

 

室温

 

24.2

 

 

大气压pa

 

100800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

环己烷/乙醇标准溶液

 

 

浓度 %

 

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

 

 


 

拟合方程式参数

 

a

 

6.0e-07

 

b

 

6.0e-04

 

c

 

1.3601

 

环己烷 %

 

0

 

10

 

30

 

50

 

70

 

90

 

95

 

100

 

沸点 ℃

 

77.40

 

72.30

 

67.20

 

64.40

 

63.70

 

63.80

 

79.00

 

79.80

 

气相折光率

 

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

 

气相浓度

 

4

 

31

 

48

 

62

 

68

 

92

 

95

 

99

 

液相浓度

 

5

 

8

 

15

 

15

 

66

 

97

 

99

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 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。