双液系的气液平衡相图实验报告_双液系的气液平衡相图实验思考题

双液系气液相图气相含量怎么计算

相图 任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。 两种溶液 若能按任意比例进行溶解,称为完全互溶双液系,如环已烷-

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2. 绘制沸点-组成图 原理:如图 5-1(a)所示,上面一条线是气相线,下面一条线是液相线,对应 于同一沸点温度 T 下的两曲线上

3. 沸点仪 测定沸点的装置叫沸点测定仪(如图 5-2 所示)。这是一个带回流冷凝管的长 颈圆底烧瓶。冷凝管底部有一半球形小室,用以收集

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在双液系的气液平衡相图实验中气液两相是否达到真正平衡？为什么

在双液系的气液平衡相图实验中气液两相是否达到真正平衡

两种液态物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同，可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合构成完全互溶体系时，如果该两组分的蒸气压不同，则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定，沸点与两组分的相对含量有关。

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完全互溶双液系气液平衡相图的绘制

报告人： 同组人： 实验时间2010年05月24日

一．实验目的

1．测定常压下－乙醇二元系统的气液平衡数据，绘制沸点－组成相图。

2．掌握双组分沸点的测定方法，通过实验进一步理解分馏原理。

3．掌握阿贝折射仪的使用方法。

二．实验原理

两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同，可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时，如果该两组分的蒸气压不同，则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定，混合物沸点与两组分的相对含量有关。

恒定压力下，真实的完全互溶双液系的气－液平衡相图（T－x），根据体系对拉乌尔定律的偏情况，可分为三类：

（1）一般偏：混合物的沸点介于两种纯组分之间，如甲苯－苯体系，如图1(a)所示。

（2）负偏：混合物存在着沸点，如盐酸－水体系，如图1 (b)所示。

（3）正偏：混合物存在着沸点，如—水体系，如图1(c)）所示。

图1 完全互溶双液系的相图

对于后两种情况，为具有恒沸点的双液系相图。它们在或恒沸点时的气相和液相组成相同，因而不能象类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离，而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。

为了测定双液系的T－x相图，需在气－液平衡后，同时测定双液系的沸点和液相、气相的平衡组成。

本实验以－乙醇为体系，该体系属于上述第三种类型，在沸点仪（如图2）中蒸馏不同组成，测定其沸点及相应的气、液二相的组成，即可作出T－x相图。

本实验中两相的成分分析均采用折光率法。 图2

折光率是物质的一个特征数值，它与物质的浓度及温度有关，因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同，折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液，在恒定温度下测其折光率，作出折光率－组成工作曲线，便可通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。

三．仪器与试剂

沸点仪，阿贝折射仪，调压变压器，超级恒温水浴，温度测定仪，长短取样管。

物质的量分数x为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的－乙醇标准溶液，各种组成的－乙醇混和溶液。

四．实验步骤：

1．－乙醇溶液折光率与组成工作曲线的测定

调节恒温槽温度并使其稳定，阿贝折射仪上的温度稳定在某一定值，测量－乙醇标准溶液的折光率。为了适应季节的变化，可选择若干温度测量，一般可选25℃、30℃、35℃三个温度。

2．测定待测溶液沸点和折光率

（1）无水乙醇沸点的测定

将干燥的沸点仪安装好。从侧管加入约20mL无水乙醇于蒸馏瓶内，并使传感器（温度计）浸入液体内。冷凝管接通冷凝水。按恒流源作使用说明，将稳流电源调至1.8-2.0A，使加热丝将液体加热至缓慢沸腾。液体沸腾后，待测温温度计的读数稳定后应再维持3～5min以使体系达到平衡。在这过程中，不时将小球中凝聚的液体倾入烧瓶。记下温度计的读数，即为无水乙醇的沸点，同时记录大气压力。

（2）测定系列浓度待测溶液的沸点和折光率

同（1）作，从侧管加入约20mL预先配制好的1号－乙醇溶液于蒸馏瓶内，并使传感器（温度计）浸入溶液内,将液体加热至缓慢沸腾。因初在冷凝管下端内的液体不能代表平衡气相的组成，为加速达到平衡，须连同支架一起倾斜蒸馏瓶，使小槽中气相冷凝液倾回蒸馏瓶内，重复三次（注意：加热时间不宜太长，以免物质挥发），待温度稳定后，记下温度计的读数，即为溶液的沸点。

切断电源，停止加热，分别用吸管从小槽中取出气相冷凝液、从侧管处吸出少许液相混液，迅速测定各自的折光率。剩余溶液倒入回收瓶。

按1号溶液的作，依次测定2、3、4、5、6、7、8号溶液的沸点和气－液平衡时的气，液相折光率。

（3）沸点的测定

同（1）作，测定的沸点。测定前应注意，必须将沸点仪洗净并充分干燥。

五．实验结果与数据处理

恒温槽温度： 29.15 ℃ 大气压： 97.40 kPa

沸点：76.1 ℃ 无水乙醇沸点 79.2℃

表1 －乙醇标准溶液的折光率

x 0 0.25 0.5 0.75 1.0

折光率 1.3475 1.3658 1.3854 1.4075 1.4280

表2 －乙醇混和液测定数据

混和液编号 混合液近似组成x 沸点/℃ 液相分析 气相冷凝分析

折光率 x 折光率 y

1 74.6 1.3575 0.1215 1.3631 0.2256

2 71.1 1.3605 0.1678 1.3745 0.3589

3 64.8 1.3730 0.3205 1.3838 0.4568

4 63.8 1.3863 0.5012 1.3950 0.6007

5 62.5 1.3965 0.6105 1.3975 0.6322

6 62.6 1.4021 0.6859 1.4005 0.6689

7 69.7 1.4175 0.8803 1.4085 0.7602

8 72.5 1.4218 0.9287 1.4107 0.8009

1．作出－乙醇标准溶液的折光率－组成关系曲线。

2．根据工作曲线插值求出各待测溶液的气相和液相平衡组成，填入表中。以组成为横轴，沸点为纵轴，绘出气相与液相的沸点－组成(T-x)平衡相图。

3．由图找出其恒沸点及恒沸组成。

答：由图知：恒沸点为62.5℃，恒沸点组成为x=0.57

六．注意事项

1．加热电阻丝一定要被欲测液体浸没，否则通电加热时可能会引起有机液体燃烧；所加电压不能太大，加热丝上有小气泡逸出即可。

2．取样时，先停止通电再取样。

3．每次取样量不宜过多，取样管一定要干燥，不能留有上次的残液，气相部分的样品要取干净。

4．阿贝折射仪的棱镜不能用硬物触及（如滴管），擦拭棱镜需用擦镜纸

七．思考题

1．取出的平衡气液相样品，为什么必须在密闭的容器中冷却后方可用以测定其折射率？

答：因为过热时将导致液相线向高温处移动，气相组分含有的易挥发成份偏多，该气相点会向易挥发组分那边偏移。所以要在密闭容器中冷却。

2．平衡时，气液两相温度是否应该一样，实际是否一样，对测量有何影响？

答：不一样，由于仪器保温欠佳，使蒸气还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相。

3．如果要测纯、纯乙醇的沸点，蒸馏瓶必须洗净，而且烘干，而测混合液沸点和组成时，蒸馏瓶则不洗也不烘，为什么?

答：测试纯样时，如沸点仪不干净，所测得沸点就不是纯样的沸点。测试混合样时，其沸点和气、液组成都是实验直接测定的，绘制图像时只需要这几个数据，并不需要测试样的准确组成，也跟式样的量无关。

4．如何判断气－液已达到平衡状态？讨论此溶液蒸馏时的分离情况？

答：当温度计读数稳定的时候表示气－液已达到平衡状态；

5．为什么工业上常产生95％酒精？只用精馏含水酒精的方法是否可能获的？

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，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。

双液系相图实验中，初在冷凝管下端袋状部的液体不能代表平衡时气相组成，原因是什么，谢谢

完全互溶双液系气液平衡相图绘制报告：同组：实验间201005月24．实验目1．测定压环烷－乙醇二元系统气液平衡数据,绘制沸点－组相图.2．掌握双组沸点测定,通实验进步理解馏原理.3．掌握阿贝折射仪使用.二．实验原理两种液体物质混合两组

双液系的平衡相图实验误分析？

给双液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并不固定，因此使测定的折射率产生误；温度计的位置并不固定，测得的温度有异；测量过程中取液后停留的时间不一样，气体的挥发程度不一样，导致的测量误；还有不同的人观测时分辨颜色的程度不一样，同一个人在不同的环境下读的值也不一样，导致的读数误。

bi和cd金属相图误分析，双液系的气液平衡相图实验中试估计哪些因素是

提起bi和cd金属相图误分析，大家都知道，有人问含80%b的bi-cd混合熔融物冷却析晶时为什么先析出bi，另外，还有人想问低共熔物的物理原理是什么，比如bi和cd，你知道这是怎么回事？其实简述Cd-Bi二组分金属相图绘制实验过程,是否可通过…，下面就一起来看看双液系的气液平衡相图实验中试估计哪些因本实验的误主要来源？希望能够帮助到大家！

bi和cd金属相图误分析

产生实验误的主要因温度,原因：在绘制标准曲线时，温度的测量误对双液系的挥发性影响不同，并且也会对阿贝折射仪测得的折射率产生误，这些都会影响标准曲线准确度，标准曲线的准确度将直接影响未知液的组分计算，另外，温度也会同等程度的影响未知液，带来测量误。本实验要想得到理想的双液系的气液平衡相图必须要在性能非常好的恒温槽中进行。

二元合金相图的绘制实验中，为什么有时候冷却曲线的形状会和理论上的不一致，出现温度的回生

你好，步冷曲线中温度曲线的回升属于过冷现象，只能用这个理论去解释，在物理化学中能学习到相关知识。

含80%b的bi-cd混合熔融物冷却析晶时为什么先析出bi

我也觉得应该先析出cd。

但在问了大佬之后，大佬说不是熔点高的就会先析出。就比如一杯熔融bi中，只有一粒cd。好像是看谁先饱和先析出的，当cd比例大到一定程度了之后，cd会先析出。分界点应该是共熔点吧。

金属相图实验报告

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物理化学实验备课材料

实验3热电偶温度计的校正及金属相图

一、基本介绍

一个多相体系的状态可用热力学函数来表达，也可用几何图形来描述。表示相平衡体系状态与影响相平衡强度因素关系的几何图形叫平衡状态图，简称相固，也叫状态图。由于常见的影响相平衡的强度因温度、压力和浓度，所以也可以说，相图是描述多相体系的状态与温度、压力和组成关系的几何图形。

简述Cd-Bi二组分金属相图绘制实验过程,是否可通过…

相平衡的研究对生产和科学研究具有重大意义。钢铁和合金冶炼生产条件的控制、硅酸盐(水泥、耐火材料等)生产的配料比、盐湖中无机盐的提取等，都需要相干衡的知识。又如对物质进行提纯(如半导体材料)、配制各种不同低熔点的金屑台金等，都要考虑到有关相干衡问题。化工生产中产品的分离和提纯是非常重要的，其中溶解和结晶、冷凝和熔融、气化和升华等都属相交过程。

总之．由于相变过程和相干衡问题到处存在，研究和革捏相变过程的规体，用以解释有关的自然现象和指导生产甚为重要。

二、实验目的

1、用热电偶—电位计测定bi—sn体系的步冷曲线,绘制相图;

2、掌握热电势法测定金属相图的方法；

3、掌握热电偶温度计的使用,学习双元相图的绘制。。

三、实验原理本实验用热电偶作为感温元件，自动平衡电位计测量各样晶冷却过程中的热电势，作出电位—时间曲线44二、

bi和cd金属相图误分析：低共熔物的物理原理是什么，比如bi和cd

以上就是与双液系的气液平衡相图实验中试估计哪些因本实验的误主要来源？相关内容，是关于含80%b的bi-cd混合熔融物冷却析晶时为什么先析出bi的分享。看完bi和cd金属相图误分析后，希望这对大家有所帮助！

双液系相图实验报告

1.（1）仪器应置于干燥、空气流通的室内，以免光学零件受潮后生霉。

（2）当测试腐蚀性液体时应及时性做好清洗工作（包括光学零件、金属件以及油漆表面），防止侵蚀损坏。仪器使用完毕后必须做好清洁工作。

（3）被测试样中不应有硬性杂质，当测试固体试样时，应防止把折射棱镜表面拉毛或产生压痕。

（4）经常保持仪器清洁，严禁油手或汗手触及光学零件，若光学零件表面有灰尘可用高级鹿皮或长纤维的脱脂棉轻擦后用皮吹吹去。如光学零件表面沾上了油垢后应及时用酒精混合液擦干净。

（5）仪器应避免强烈振动或撞击，以防止零件损伤及影响精度。