深圳大学物理化学实验报告--双液系的气----液平衡相图--赖凯涛 张志诚 史炜 汤菲菲
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
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恒沸点仪 |
精密温度计 |
调压变压器 |
阿贝折光仪 |
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超级恒温水浴 |
量筒、漏斗 |
滴管、大烧杯 |
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|
无水乙醇 |
环己烷 |
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| 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
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双液系汽－液平衡相图 |
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实验者 |
张志诚 |
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实验时间 |
2000/15/5 |
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室温 ℃ |
23.0 |
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大气压pa |
100900 |
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环己烷/乙醇标准溶液 |
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浓度 ％ |
折光率 |
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0 |
1.3620 |
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10 |
1.3630 |
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20 |
1.3635 |
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30 |
1.3650 |
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40 |
1.3675 |
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50 |
1.3730 |
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60 |
1.3655 |
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70 |
1.3940 |
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80 |
1.4210 |
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90 |
1.4258 |
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100 |
1.4260 |
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拟合方程式参数 |
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a |
6.0e-07 |
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b |
6.0e-04 |
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c |
1.3601 |
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环己烷 ％ |
0 |
10 |
30 |
50 |
70 |
90 |
95 |
100 |
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沸点 ℃ |
77.40 |
73.20 |
67.20 |
64.30 |
63.70 |
64.90 |
79.40 |
79.80 |
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气相折光率 |
1.3628 |
1.3722 |
1.3938 |
1.4010 |
1.4030 |
1.4195 |
1.4260 |
1.4261 |
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液相折光率 |
1.3616 |
1.3639 |
1.3702 |
1.3819 |
1.4018 |
1.422 |
1.4265 |
1.4262 |
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气相浓度 |
4 |
20 |
53 |
64 |
67 |
91 |
100 |
100 |
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液相浓度 |
2 |
6 |
17 |
35 |
65 |
94 |
101 |
100 |
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低恒沸溶液 |
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沸点 ℃ |
组成 ％ |
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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
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恒沸点仪 |
精密温度计 |
调压变压器 |
阿贝折光仪 |
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超级恒温水浴 |
量筒、漏斗 |
滴管、大烧杯 |
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无水乙醇 |
环己烷 |
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| 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） | |||
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双液系汽－液平衡相图 |
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实验者 |
张志诚 |
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实验时间 |
2000/15/5 |
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室温 ℃ |
23.0 |
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大气压pa |
100900 |
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环己烷/乙醇标准溶液 |
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浓度 ％ |
折光率 |
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0 |
1.3620 |
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10 |
1.3630 |
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20 |
1.3635 |
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30 |
1.3650 |
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40 |
1.3675 |
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50 |
1.3730 |
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60 |
1.3655 |
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70 |
1.3940 |
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80 |
1.4210 |
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90 |
1.4258 |
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100 |
1.4260 |
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拟合方程式参数 |
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a |
6.0e-07 |
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b |
6.0e-04 |
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c |
1.3601 |
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环己烷 ％ |
0 |
10 |
30 |
50 |
70 |
90 |
95 |
100 |
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沸点 ℃ |
77.40 |
73.20 |
67.20 |
64.30 |
63.70 |
64.90 |
79.40 |
79.80 |
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|
气相折光率 |
1.3628 |
1.3722 |
1.3938 |
1.4010 |
1.4030 |
1.4195 |
1.4260 |
1.4261 |
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液相折光率 |
1.3616 |
1.3639 |
1.3702 |
1.3819 |
1.4018 |
1.422 |
1.4265 |
1.4262 |
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气相浓度 |
4 |
20 |
53 |
64 |
67 |
91 |
100 |
100 |
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液相浓度 |
2 |
6 |
17 |
35 |
65 |
94 |
101 |
100 |
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低恒沸溶液 |
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沸点 ℃ |
组成 ％ |
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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
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双液系汽－液平衡相图 |
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实验者 |
史炜 |
汤菲菲 |
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实验时间 |
5月17日 |
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室温 ℃ |
24.2 |
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大气压pa |
100800 |
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环己烷/乙醇标准溶液 |
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浓度 ％ |
折光率 |
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0 |
1.3619 |
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10 |
1.3631 |
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20 |
1.3637 |
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30 |
1.3658 |
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40 |
1.3680 |
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50 |
1.3725 |
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60 |
1.3850 |
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70 |
1.3940 |
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80 |
1.4192 |
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90 |
1.4255 |
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100 |
1.3620 |
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拟合方程式参数 |
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a |
6.0e-07 |
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b |
6.0e-04 |
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c |
1.3601 |
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环己烷 ％ |
0 |
10 |
30 |
50 |
70 |
90 |
95 |
100 |
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沸点 ℃ |
77.40 |
72.30 |
67.20 |
64.40 |
63.70 |
63.80 |
79.00 |
79.80 |
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气相折光率 |
1.3623 |
1.3792 |
1.3900 |
1.3996 |
1.4035 |
1.4204 |
1.4224 |
1.4252 |
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液相折光率 |
1.363 |
1.365 |
1.369 |
1.369 |
1.402 |
1.4241 |
1.4255 |
1.4252 |
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气相浓度 |
4 |
31 |
48 |
62 |
68 |
92 |
95 |
99 |
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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。