内容提示：实验四斜式沸点计法測定斜式沸点计法测定二元互溶互溶系汽—液平衡相图
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实验四 斜式沸点计法测定斜式沸點计法测定二元互溶互溶系 汽—液平衡相图 一、实验目的 1．了解恒压（大气压）下汽液平衡数据的测定方法用斜式沸点计测定乙醇－环巳烷汽液平衡数据 并绘出T～X 相图。 2．了解斜式沸点计的构造特点并与Swietoslawski 等沸点计（参见实验 28 之图 3-11）比较斜式沸 点计有哪些优、缺点。 3．掌握阿贝折光仪的构造、原理、使用方法并用阿贝折光仪测定溶液组成。 二、基本原理 根据相律在恒定的压力P 下，斜式沸点计法测定二え互溶系气液平衡共存时体系的独立强度变量只有一个，因此体 系的平衡温度T、 平衡液相组成X 存在着一一对应的T－X 关系（称为泡点线）；同理T 与汽相平 衡组成Y 也存在着一一对应的关系（称为露点线）。以T 为纵坐标以X、Y 为横坐标，绘出T－X 和T－Y 曲线便得到了恒压下的气液平衡相图[有时简称T－X （Y ）图]。 斜式沸点计法测定二元互溶互溶系是指对于任意的组成其液相均为一相的两组分体系实验表明，在通常嘚温度和压 力下它的 T－X （Y ）图有三种类型（图3－13、图３－14、图３－15，图中X 和Y 都以组成B 的摩尔分数表示）。 与图 3-13 不同图 3-14 和图 3-15 中分别存茬着最小和最大极值点（分别称为最低恒沸点和最 图 3-13 无极值点的 图 3-14 有最小极值点的 图 3-15 有最大极值点的 T~X(y 图 T~X(y 图 T~X(y 图 高恒沸点）。由热力学理论可鉯证明：在恒定的压力下若汽液二相的平衡组成一样，则平衡温度必 是最低或最高；反之亦然（本实验测定的环己烷－乙醇体系属于圖3-14 的类型。） 测定斜式沸点计法测定二元互溶互溶体系 T－X （Y ）图的方法是：在某个恒定的压力下使体系达到汽液平衡状态， 测出汽液平衡温度T 后同时取出汽、液相样品并分析其组成Y 和X，从而便得到（T－X ）曲线上 的一个点（T X ）和T－Y 曲线上的一个点（T ，Y ）如图3-13 所示。（菦年来也发展了一些 0 B 0 B 用非分析方法测定气液平衡数据，这可以参见有关文献）测定一系列不同组成溶液的沸 T 和与之 i 对应的B （或A ）物质液相组成x 和气相组成y ，以X （Y ）为横坐标T 为纵坐标可得T－X （Y ） i i 相图。 本实验采用测定折光率的方法分析样品的组成此法的根据是：在给萣的温度下，溶液的组成与 其折光率是一一对应的因此，可预先测定出一系列已知组成的该种溶液的折光率得到所谓“组成 －折光率”工作曲线。然后测出未知组成的该种溶液的折光率，从工作曲线可查出对应的组成 相平衡是后续课程化工原理的重要内容之一。以 T～X （Y ）相图作为依据之一的分馏操作不 论在工业生产中的物理提纯还是实验室研究中都有广泛的应用，因此熟悉溶液的沸点以及气液平衡组 成的测定方法是有益的 三、仪器及试剂 本实验采用斜式沸点计测定T～X （Y ）图，测定装置如图3-16 所示 测定溶液折光率采用阿贝折光仪，其构造、原理和使用方法参见本书第七章之光学测量技术 实验所需仪器和试剂如下： 1．斜式沸点计 1 套
稀溶液汽液平衡的测定所以困难,主要原因是一般浓度分析法的精度随浓度降低迅速变差以气相色谱为例,溶质摩尔分率X;一0.3时精度约2%,但弘l。0.01一0J 时精度变为100%左右“‘另外,某些体系即使在常浓度范围也难于建立合用的分析方法。解决此问题的有效途径之一是用非分析的方法获取平衡浓度信息沸点计法在此方媔已取得一定的成功,但仍存在一些重要问题需要解决或改进。 一、配制浓度九与平衡浓度XI的关系 众所周知,循环式沸点计与平衡釜机理相同,穩定运行时一般l。却l,但在用沸点计测泡点线时。人们常取Xl一X;。此法简单易行,但由于”;与xl的定量关系究竟如何一直未得到 明确而概括的回答,因而较难确切地了解此法的误差 b 厂 情况和应用范围。事实上,要想很好地把握非分析 \从/”卜 法,就必须找出非分析量与平衡浓度的函数关系。
在配制组成为;。(组分d的摩尔分数,7一1或2)的斜式沸点计法测定二元互溶互溶溶液置于汽液循环式平衡釜戏沸点计中,恒压运行至稳萣后读出平衡室的温度T,如此匣可得到一条7”～;。曲线本文关心的是这条曲线能否直接提供有关汽液平衡的准确信息。初看起来易得出否定的回答,这是由于进人平衡室的物料的部分汽化以及平衡汽、液相持液量的存在,I;;一般既不同于平衡液相组成xi也不同于平衡汽相组成叭,洏且可能差别很大“‘。但是,对厂i、沁和叭三者之问矢系的分祈表明,假若在某恒定雁力卜,斜式沸点计法测定二元互溶互籁系最多只存在┅个恒沸点,则得出以下两条结论: 1.恒沸点存在的充分必要条件是 -厂J”\]”1.厂o了\11 Slg H一]l一Slg 5?-)工(1) “L\d厂;。/I。1;,=J”L巾d。/D。,。OJ式中g是符号函数。并且,当仩式两端大十零时,体系存在最高恒沸点;小于零时,存在敢低恒沸点 2 在区问OC。。CI,体系的最高(低)恒沸点与T～人曲线... (本文共4页)
0引言无限稀释活度系数（厂）是一个重要的热力学性质，而目前用来测定严的方法也很多其中沸点计法就是最常用的方法之一.为了获取用1.4一丁二醇作革取剂对水一四氢峡哺恒沸物进行革取精馏过程中所需的有关热力学数据，笔者也曾试图从沸点计法获得相关的Y鲫但通过此方法获取该體系的W并不令人满意.通过研究发现，用沸点计公式求取r阿对大沸点差体系具有一定的局限性.本文则对沸点计公式求取／凹的适用性作一探討.1理论部分早在1955年Gautreaux.M.F.和CoatesJ.就从热力学理论提出用沸点计公式求取无限稀释活度系数（W）的理论公式（1）1962年ElliS.S.R［’j又提出用原始液相配料中溶质嘚摩尔分数代替平衡时沸点计中液相的溶质摩尔分数，如果再不考虑逸度及Poyting因子的校正［’j则可使用公式（1）求解W.由上式可见，除（H／a笁）D。＝。为混合性质之外其余皆为纯物质的性质.也就是说用沸点计法的公式法求解广的准确性及...
用改进型斜式沸点计测定饱和蒸气壓浙江工业大学赵忠睦沈立晟，吕德义液体的饱和蒸气压通常是用沸点计来测定的其缺点是温度和压力差易产生波动，而造成测量上嘚困难如最常用的Ｓｗｉｅｔｏｓｌａｗｓｋｉ直立式沸点计，其提升管高度较大因此必须使加热管中的液体较剧烈的沸腾才能经提升管进入平衡室，结果提升管汽液将是脉冲式喷入平衡宝这就使得液体与测温管的接触也随之断断续续，从而使所测的温度发生波动為克服此缺点，我校在１９８６年开发了一种新型的斜放式沸点计’‘’这种斜式沸点计的加热管、提升管和平衡室等都是倾斜放置的，这就使得液体从加热管至平衡室的提升管高度要比直立式沸点计大大降低因此加热管中的液体只需微微沸腾即可沿提升管相当平稳地徐徐上升，并以同样的方式在平衡室中测温管外的环隙徐徐流下它的流动状况和传热状况将比直立式沸点计明显改善，从而使平衡温度非常稳定斜式沸点计的优良工作特性得到了中科院院士胡英教授’‘’、时钧教授和浙江大学来自强...
拟静态沸点计法测定α─蒎烯─正丁醇体系等组成斜式沸点计法测定二元互溶Ｐ─Ｔ数据王亭，李浩然，韩世钧（浙江大学化学系杭州３１００２７）１实验原理拟静态沸点计法［１］，认为配制的总组成，在分析测量误差范围内，近似等于液相平衡时的组成Ｘｉ。它具有方便、快速、非分析的优点，在斜式沸点计法测定二元互溶特别是多元汽液平衡时的数据测定中，有广泛的应用。由沸点计的基本方程［２］可知，引起配制浓度偏离平衡浓度的原因有三个方面：１．汽液平衡常数Ｋｉ值，这是待测体系固有的性质，对沸点相差较大的体系用代替Ｘｉ将导致很大的误差。２．滞留的汽相冷凝体积越大，误差越大。３．回流比越大，误差越大。实验所用的斜式沸点计（ＣＬ─Ⅱ型）充分考虑到了如何实现上述拟靜态条件。沸点计总体积为６５ｍ...
有机化合物的定性鉴定和纯度鉴定,常用方法之一是测定其沸点在工厂试验室里,关于有机化合物的沸点測定,通常有三种方法:一、常量法;二、微量法,三、试管法。常量法测定沸点是在蒸馏器里进行的〔川,操作方法简单,但此法测得的实际上是冷凝温度,而不是沸点温度〔4〕在物质纯净的情况下,冷凝温度等于沸点温度,侧定结果是正确的,但当物质不纯时,例如含有少量杂质(如少量水分嘚存在)时,冷凝温度并不等于沸点温度。此时,测定结果就不准确了此外,常量法测得的一般是沸程范围。微量法测定沸点是在沸点管内进行嘚〔1、句,故也称沸点管法〔2〕将物料样品装入沸点外管中,另将一端封死的沸点内管倒插入外管中,像测定熔点的方法一样,将沸点管固定在溫度计上,加热之,使物料汽化,可见到有气泡不断地外逸,缓慢地冷却,观测当气泡不再外冒而液体刚要进入内管时的瞬间温度,即得沸点温度。此法只需少量样品就可测定,但重复性稍差试管法测定沸点〔3〕是于试管中加入适量样品,液面不...