1、1碱溶液的沸点(精选 6 篇)以下是网友分享的关于碱溶液的沸点的资料 6 篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。篇一:乙二醇水溶液的冰点和沸点乙二醇(ethylene glycol)又名“甘醇”、 “1,2-亚乙基二醇”,简称 EG。化学式为(HOCH2),是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为 1.6 g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。冰点:-12.6 沸点:197.3密度:相对密度(水=1)1.1155(20 ) ; 相对密度( 空气=1):2.14与水任意比例混合,混合后由于改变了冷却水的蒸气压,2冰点显著降低。 其降低
2、的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。当乙二醇的含量为 60%时,冰点可降低至- 48.3,超过这个极限时,冰点反而要上升。 乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质,对金属有腐蚀作用。乙二醇有毒,但由于其沸点高,不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。 乙二醇的吸水性强,储存的容器应密封,以防吸水后溢出。由于水的沸点比乙二醇低,使用中被蒸发的是水,当缺少冷却液时,只要加入净水就行了。这种防冻液用后能回收(防止混入石油产品) ,经过沉淀、过滤,加水调整浓度,补加防腐剂,还可继续使用,一般可用 35 年。但要过滤多遍,以防对机动车造成损伤。有很多人认为乙二醇的冰点很低,防冻液的冰点是由乙二醇和水按照
3、不同比例混合后的一个中和冰点,其实不然,混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点才会显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超过了一定的比例,冰点反而会上升。40%的乙二醇和 60%的软水混合成的防冻液,防冻温度为-25;当防冻液中乙二醇和水各占 50%时,防冻温度为-35。3PX-C8T 浓度计是根据乙二醇浓度与折射率的对应关系而设计的光学仪器,该产品不仅可以测量乙二醇的浓度,同时液可以测量乙二醇冰点,以及测量电瓶液比重,在测量时,只要滴几滴乙二醇在折光仪棱镜上,然后向着光观察,就可以快速读出乙二醇的浓度。测量范围:乙二醇浓度:0-100%;乙二醇冰点:0 到-60;
4、电池液比重:1.10 到1.40。PX-C8T 乙二醇浓度计,又称防冻液乙二醇浓度计,乙二醇浓度测试仪,乙二醇浓度测试仪,乙二醇浓度检测仪,乙二醇浓度测量仪,是为测量乙二醇等水溶液的乙二醇浓度的比例而设计的精密的光学仪器。简单易用,且价格优惠。只要滴几滴液体在棱镜上,然后向着光观察,就可以读出溶液的浓度。如果标有 T(ATC)的是增加了温度自动补偿系统。下面是乙二醇水溶液的冰点和沸点与浓度的关系,数据来源 ASHRAE 手册(2005 版) 。篇二:溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压41. 溶液的蒸气压下降当一种不挥发的溶质溶解于溶剂后溶液表面的溶剂分子数
5、目由于溶质分子的存在而减少,因此蒸发出的溶剂分子数目比纯溶剂时少,即溶液的蒸气压比纯溶剂时的蒸气压的线低。他们的查称为蒸气压下降。P=PA-PA=XB PA某些固体物质,如氯化钙、五氧化二磷等,常用作干燥剂。这是由于它们的强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液,其蒸气压比空气中水蒸气的压力小,从而使空气中的水蒸气不断凝结进入“溶液”。浓硫酸也可用 作液体干燥剂。2. 溶液的凝固点下降从图可以看出在零度时水和冰的蒸气压相等(061kPa),此时水、劝和水蒸气三相达到平衡,o即为水的凝固点。由于水溶液是溶剂水中加入了箔质,它的蒸气压曲线下降,冰的蒸气压曲线没有变化,造成溶液的蒸气压低了:助的蒸气压
6、,冰与溶液不能共存。如果在溶液中放人冰,冰就融化。所以只有在更低的温皮下才能使溶液的蒸气压与冰的蒸气压相等。这就是溶液的凝固点下降。5t 凝=k 凝 m溶液凝固点下降应用很广。在汽车、坦克的水箱(散热器)中常加人防冻剂乙二酵、酒精、甘油等,其中以乙二醇为优,因为它具有高沸点、高化学稳定性以及从木溶液中结出时形成淤泥状而不是块状冰特点;在水泥砂浆中加入食盐或氯化钙,能防止冬季产生冰冻现象。在制冷过程中,用无机盐水溶液作裁冷剂或用冰无机盐水溶液(共晶冰)作蓄冷剂使其更适用于低温制冷装置。3. 溶液的沸点上升图中 aa,ac,bb线分别表示水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系。当液体的蒸气压等于外界压力
7、时,液体就沸腾,这时的温度称为沸点。纯水在 100时的蒸气压等于101.3kPa(等于外界压力),故水的沸点是 100。水中加入难挥发的溶质后,由于溶液的蒸气压曲线下降,只有在更高的温度下才能使它的蒸气压达到 1013kPa 而汤踢。这就是沸点上升的原因。实验证明,难挥发物质溶液的拂点总是高于纯溶剂的沸点。t 沸=k 沸 m在钢铁发黑处理工艺中所用的氧化液,因含 Na0H 和NaNO2 等,所以加热至 140 一 150也不致沸腾。64 溶液的渗透压渗透压是因溶液中的溶剂分子可以通过半透膜,而溶质分子不能透过半透膜而产生的压力,以大写的希腊字母厦表示。动植物的细胞膜是天然的半透膜。如将红血球细
8、胞置于纯水中,发现它会逐渐胀成因球,最后崩裂,这是水透过血红细胞壁进入细胞,而细胞内的若干溶质如血红素、蛋白质等不能透出,以致细胞内液体逐渐增多使细胞胀破。又如动物的膀胱允许水透过而不允许酒精透过。这种现象称渗透现象。反渗透:溶液的浓度越大,渗透压越大。如果在溶液的一侧施加一个大于渗透压的外压力,则溶剂由溶液一例通过半透膜向纯溶剂或低浓度方向渗透,这种现象称为反渗透。渗透的应用:1.红细胞细胞破裂 细胞干枯 保持平衡2.海水鱼与淡水鱼不能交换环境3.树对水分的吸收7三 液体燃料能燃烧取得能量,具有一定的经济价值的物质。 固体燃料:煤,石油,木炭,焦炭液体燃料:石油,汽油,煤油,柴油气体燃料:天
9、然气,煤气,沼气液体燃科由液态变为气态的性质称为燃料的蒸发性。这是液体燃料最重至的特性之一,它与燃料的储存、运输以及在发动机中的使用都有密切关系。抗爆性是汽油的重要特征,性能好坏与汽油的组成和化学结构有关。若规定异辛烷的性能指标定为辛烷值为 100,则将汽油试样与其进行比较可得到不同性能牌号的汽油,如 70 号、90 号等。加入抗爆剂四乙基铅来降低温展,因有毒,对环境造成污染,危及人的身体健康,目前已禁止使用。新型燃料:天然气,液化石油气,乙醇,二甲醚,氢能,生物柴油等。随着汽油价格的上涨,人们都在寻求更加经济的新型能源来代替已有的能源。生物燃料:石油价格上涨,粮食价格相对低一些,将来发展生物
10、燃料是可能的。大豆,玉米生产乙醇,但由于发展中国家主要解决的是温饱问题,所以值得继续研究探讨。8石油是非常重要的液体燃料和化工原料,其中的烃类有烷烃、环烷烃、芳香烃三类。石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。四 表面活性剂表面张力:和固体一样液体表面的分子受到上方气体分子的拉力比其受到液相内部分子的拉力小得多。如图所示。液体表面分子受内部分子拉力的影响,有向液体内部迁移,使液相表面积自动缩小的趋势。雨筒是团球形的,就是这个道理。液体表面的收缩力,称为表面张力。表面活
11、性剂:凡能明显降低水的表面张力或改变表面状态的物质叫表面活性剂。表面活性剂独特的性表面活性剂一般都是线形分子。在水溶液中,它解离或溶解后呈现出两种不同作用的结构。与水作用强的部分叫做亲水基团(又称憎油基团)。与水不易接近但易与“油性”分子(泛指一切不溶于水的有机物)接近的那部分叫做憎水基团(又叫亲油基团)。质和作用很多。这些9性质和作用皆来自于它具有亲水基和憎水基的“双亲”独特结构。 润湿作用:由于表面活性剂降低了水的表面张力,因此合有表面活性剂的水溶液就容易在固体表面铺展开来而润湿整个表面,这种作用叫做润湿作用。十二烷基苯磺酸钠等都有良好的润湿作用。织物印染、金属清洗等都需要表面活性剂的润湿
12、作用。乳状液:是指一种或多种液体分散在另一种与它不相镕的液体中的系统。 乳化剂:能使乳状液稳定存在的表面活性剂叫乳化剂。五 液晶1液晶:介于液体和晶体之间的一种介晶状态。在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态,它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。一般可分热致液晶和溶致液晶两类。液晶态:是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态,它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。一般可分热致液晶和溶致液晶两类。在显示应用领域,使用的是热致液晶,超出一定温度范围,热致液晶就不再呈现液晶态,温度低了,出现结晶现象
13、,温度升高了,就变成液体。102分类:1)热致液晶:在显示应用领域,使用的是热致液晶,超出一定温度范围,热致液晶就不再呈现液晶态,温度低了,出现结晶现象,温度升高了,就变成液体;液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范围。近晶型液晶;向列型液晶;胆甾型液晶2)溶致液晶:溶致液晶是将一种溶质溶于一种溶剂而形成的液晶态物质。溶质液晶广泛存在于自然界、生物体中,与生命息息相关,但在显示中尚无应用。3)高分子液晶3液晶的应用电视,电脑液晶显示器,飞机航空仪表篇三:乙二醇水溶液的冰点和沸点乙二醇水溶液作为重要的载冷剂,其物理性质对设备和系统的设计都十分重要,下面是乙二醇水溶液的冰点沸点和其
14、浓度的关系。 (数据来源 ASHRAE 手册 2005)乙二醇浓度 冰点 沸点质量浓度 体积浓度 100.7KPa110.0 0.0 0.0 100.05.0 4.4 -1.4 100.610.0 8.9 -3.2 101.115.0 13.6 -5.4 102.220.0 18.1 -7.8 102.221.0 19.2 -8.4 102.222.0 20.1 -8.9 102.823.0 21.0 -9.5 102.824.0 22.0 -10.2 103.325.0 22.9 -10.7 103.326.0 23.9 -11.4 103.327.0 24.8 -12.0 103.928.
15、0 25.8 -12.7 103.929.0 26.7 -13.3 104.430.0 27.7 -14.1 104.431.0 28.7 -14.8 104.432.0 29.6 -15.4 104.433.0 30.6 -16.2 104.434.0 31.6 -17.0 105.035.0 32.6 -17.9 105.036.0 33.5 -18.6 105.037.0 34.5 -19.4 105.01238.0 35.5 -20.3 105.039.0 36.5 -21.3 105.640.0 37.5 -22.3 105.641.0 38.5 -23.2 105.642.0 39
16、.5 -24.3 106.143.0 40.5 -25.3 106.144.0 41.5 -26.4 106.745.0 42.5 -27.5 106.746.0 43.5 -28.8 106.747.0 44.5 -29.8 106.748.0 45.5 -31.1 106.749.0 46.5 -32.6 106.750.0 47.6 -33.8 107.251.0 48.6 -35.1 107.252.0 49.6 -36.4 107.253.0 50.6 -37.9 107.854.0 51.6 -39.3 107.855.0 52.7 -41.1 108.3 56.0 53.7 -4
17、2.6 108.3 57.0 54.7 -44.2 108.9 58.0 55.7 -45.6 108.9 59.0 56.8 -47.1 109.4 60.0 57.8 -48.3 110.0 65.0 62.8 112.8 70.0 68.3 116.7 75.0 73.6 120.0 80.0 78.9 -46.8 123.9 85.0 84.3 -36.9 133.9 90.0 89.7 -29.8 140.6 95.0 95.0 -19.4 158.313篇四:乙二醇水溶液冰点沸点乙二醇水溶液的冰点和沸点 乙二醇水溶液的冰点和沸点乙二醇水溶液作为重要的载冷剂,其物理性质对设备和系统的
18、设计都十分重要,下面是乙二醇水溶液的冰点沸点和其浓度的关系。 (数据来源 ASHRAE 手册 2005)乙二醇浓度冰点 沸点 质量浓度 体积浓度 100.7KPa 0.0 0.0 0.0 100.0 5.0 4.4 -1.4 100.6 10.0 8.9 -3.2 101.1 15.0 13.6 -5.4 102.2 20.0 18.1 -7.8 102.2 21.0 19.2 -8.4 102.2 22.0 20.1 -8.9 102.8 23.0 21.0 -9.5 102.8 24.0 22.0 -10.2 103.3 25.0 22.9 -10.7 103.3 26.0 23.9 -1
19、1.4 103.3 27.0 24.8 -12.0 103.9 28.0 25.8 -12.7 103.9 29.0 26.7 -13.3 104.4 30.0 27.7 -14.1 104.4 31.0 28.7 -14.8 104.4 32.0 29.6 -15.4 104.4 33.0 30.6 -16.2 104.4 34.0 31.6 -17.0 105.0 35.0 32.6 -17.9 105.0 36.0 33.5 -18.6 105.0 37.0 34.5 -19.4 105.0 38.0 35.5 -20.3 105.0 39.0 36.5 -21.3 105.6 40.0
20、 37.5 -22.3 105.6 41.0 38.5 -23.2 105.6 42.0 39.5 -24.3 106.1 43.0 40.5 -25.3 106.1 44.0 41.5 -26.4 106.7 45.0 42.5 -27.5 106.7 46.0 43.5 -28.8 106.7 47.0 44.5 -29.8 106.7 48.0 45.5 -31.1 106.7 49.0 46.5 -32.6 106.7 50.047.614-33.8107.2乙二醇浓度冰点 沸点 质量浓度 体积浓度 100.7KPa 51.0 48.6 -35.1 107.2 52.0 49.6 -3
21、6.4 107.2 53.0 50.6 -37.9 107.8 54.0 51.6 -39.3 107.8 55.0 52.7 -41.1 108.3 56.0 53.7 -42.6 108.3 57.0 54.7 -44.2 108.9 58.0 55.7 -45.6 108.9 59.0 56.8 -47.1 109.4 60.0 57.8 -48.3 110.0 65.0 62.8 112.8 70.0 68.3 116.7 75.0 73.6 120.0 80.0 78.9 -46.8 123.9 85.0 84.3 -36.9 133.9 90.0 89.7 -29.8 140.6
22、95.095.0-19.4158.3篇五:二组分溶液沸点组成图的绘制学号:21基础物理化学实验报告实验名称: 二组分溶液沸点组成图15组号实验人姓名:xx 同组人姓名:指导老师: 实验日期:湘南学院化学与生命科学系一实验目的1测定常压下环己烷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。二实验原理在一定的外压下,纯液体的沸点是恒定的,但对于完全互溶双液系,沸点不仅与外压有关,而且还与其组成有关,并且在沸点时,平衡的气-液两相组成往往不同。根据相律:F=C-P+2,一个气液共存的二组分体系,其自由度为 2,只
23、需再任意确定一个变量,其自由度就减为 1,整个体系的存在状态就可以用二维图来描述。本实验中采用在一定压力下,作出体系的温度 T 和组分 x 的关系图,即 T-x 图。完全互溶体系的 T-x 图可分为三类:液体与 Raoult 定律的偏差不大,在 T-x 图上,溶液的沸点介于两种纯液体的沸点之间(图 1.a ) ,如苯-甲苯系统;由于两组分的相16互作用,溶液与 Raoult 定律有较大的负偏差,在 T-x 图上存在最高沸点(图 1.c ) ,如卤化氢-水系统; 溶液与Raoult 定律有较大的正偏差,在 T-x 图上存在最低沸点(图 1.b ) ,如乙醇-水系统。和类溶液,在最高或最低沸点时的
24、气-液两相组成相同,这些点称为恒沸点,此浓度的溶液称为恒沸点混合物,相应的温度称为恒沸温度,相应的组成称为恒沸组成。t/ t/ t/ 气气气液A液BA液BA17x B (a) x B (b) x B (c)B本实验所要测绘的环己烷-乙醇体系即属于第二类溶液。对于一个组成恒定的封闭系统,当系统达到气液平衡温度时,气液两相的组成和温度恒定不变,以此便能得到该温度下的平衡气-液两相组成的一对坐标。依次改变系统的组成就能得到一系列的平衡气-液两相组成坐标点,用光滑曲线连接即成相图。实验所用的沸点仪结构如图 2,冷凝管底部的小球用以收集冷凝下来的气相样品。电热丝直接浸入溶液中加热可避免暴沸现象,温度计外
25、的小玻璃罩有利于降低周围环境可能造成的温度计读数波动。平衡时气-液两相组成的分析用的是折射率法,因为溶液的折射率与其组成有关。若在一定温度下,测得一系列已知浓度溶液的折射率,作出该温度下溶液的折射率-组成工作曲线,就可通过测量同温度下的未知浓度溶液的折射率得到此溶液的浓度。因折射率是温度的函数,测定时必须严格控制阿贝折光仪的测量温度。三、实验仪器和试剂18仪器:蒸馏瓶,阿贝折光仪,超级恒温槽,移液管两支,精密数字温度计,滴管若干,吸球。试剂:环己烷(AR ) ,无水乙醇(AR ) 。 丙酮、重蒸馏水、80%、60%、40%、20%环己烷-乙醇标准混合液;这种组成的环己烷乙醇混合液。四、实验步骤
26、(环己烷中加入乙醇)1工作曲线的测定:测定沸点与组成的关系:使用折光率仪测量纯环己烷,纯乙醇,80%、60%、40%、20%环己烷-乙醇标准混合液相应的折光率。以折射率对浓度作图,即可绘制工作曲线。2一定组成环己烷乙醇混合液沸点及气液两相折射率的测定。按图装好装置后,加入药品,环己烷/乙醇:26.21ml/0.45ml、25.44ml/1.23ml、23.41ml/3.25ml 、19.46ml/7.21ml、17.15ml/9.52、11.61ml/15.85ml、6.4ml/20.23ml、1.41ml/25.26ml、0ml26.65ml ,再加入几小块沸石,加热回流。 3待温度读数稳定
27、后,将蒸馏瓶稍稍倾斜,使小槽中的冷凝回流蒸气瓶,发福倾倒三次,待小槽收集满后,记下沸点温度,停止加热,立即取出小槽中的气相样品,19测其折光率。同时用另一短取样管从磨口取出少量液相混合物测其折光率。4测完气、液相折光率后,将混合物从磨口倒回原试剂瓶中,不必弄干蒸馏瓶,继续取下一号混合液进行实验。直到做完为止。5实验注意事项:(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;温度计的水银球不要直接碰到加热丝。(2)一定要使体系达到气液平衡,即温度读数要稳定,然后再取样;先停止通电再取样。(3) 注意保护阿贝折射仪的棱镜,不能用
28、硬物触及(如滴管) ,擦拭棱镜需用擦镜纸。五实验结果及数据处理:环己烷百分比及折光率1.431.421.411.4020折光率1.391.381.371.361.35环己烷的百分比工作曲线.3据实验所记录的数据及工作曲线可得:1.00.8环己烷的百分比 (100%)0.60.40.20.01*476温度 (摄氏度)六、误差分析:根据物理化学手册得其恒沸点为 64.62 组分为 0.526321实验所得为恒沸点为 64.2组分为 0.5424 误差不是很大1. 本实验的主要误差来源: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
29、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。2. 实验时测定气相折射率时不够迅速,导致温度波动较小,温度变化不大,使得气相蒸馏挥发出去。3. 因该组仪器存在问题,故数据属于和旁边组一起共用的仪器测试数据。篇六:二组分溶液沸点一组成图的绘制二组分溶液沸点一组成图的绘制一 内容提要本实验采用回流冷凝法测定不同浓度的环己烷-乙醇溶液的沸点和气液两相的平衡浓 度,绘制沸点组成图,并从图上确定体系的最低恒沸物及其相应的组成。二 目的要求1.掌握沸点一组成图的绘制方法。2.掌握阿贝折光仪及超级恒温槽的使用方法。22三 实验关键1在测定工作曲线步骤中,配制液体时要求使用移液管准确移液,从而
30、保证绘制工作曲线的准确性。每种浓度样品其沸腾状态应尽量一致,即以气泡“连续”、 “均匀”冒出为好,不要过于激烈也不要过于缓慢。2.由于液体的折射率受温度影响很大,折射仪采和用温槽恒温,恒温水在回路中要保持循环畅通。用阿贝折光仪测液体折射率时,用滴管滴数滴液体于棱镜上,待整个镜面浸润后再进行观察。3.蒸馏瓶中电热丝一定要被溶液浸没后方能通电加热,否则电热丝易烧断或燃烧着火。四 预备知识1杠杆原则当组成以物质的量分数(x)表示时,两相的物质的量反比于系统点的两个相点线段的长度。2在恒定压力下,实验测定一系列不同组成液体的沸腾温度及平衡时气液两相的组成,即可绘出该压力下的温度-组成图。最大正偏差系统
31、的温度-组成图上出现最低点,在此点气相线和液相线相切,由于对应于此点组成的液相在指定压力下沸腾时产生气相与液相组成相同,故沸腾时温度恒定,且这一温度又是液态混合物的最低温度,故称之为最低恒沸点,与此类似,最大负偏差系统的温度组成图上出现最高点,即为最高恒沸点。恒沸混合的组成取决23于压力,压力一定,恒沸混合物的组成一定;压力改变,恒沸混合物的组成改变,甚至恒沸点可以消失,这证明恒沸混合物不是一种化合物。五 实验原理在恒压下完全互溶的二组分溶液体系的沸点一组成图可分三类:1.理想的二组分溶液,其沸点介于两组分沸点之间,如苯-甲醇体系。2.对拉乌尔定律发生负偏差的溶液,其溶液有最高恒沸点,如丙酮氯
32、仿、硝酸水体系。3对拉乌尔定律发生正偏差的溶液,其溶液有最低恒沸点,如苯乙醇、乙醇水体系。了解二组分溶液的沸点组成图,对两组分的分离精馏有指导意义。本实验采用回流冷凝法测定不同浓度的环已烷乙醇溶液的沸点和气、液两相的组 成,从而绘制 T-x 图。它们表明了沸点和气、液两相组成的关系,当体系总组成 x 的溶液开始沸腾时,气相组成为 y ,继续蒸馏,则气相量增加,液相量相应减少(体系总量不变) ,溶液温度上升,由于回流的作用,控制了两相的量为一定,其沸点也为一定,此时气相组成为 y ,与其平衡的液相组成为 x ,系统的平衡沸点为 t 沸,此时气液两相的量服从杠杆原理。24压力一定时,对两相共存区进
33、行相律分析:组分 K=2,相数 =2,所以自由度 F=K+1-=2+1-2=1,就是说,若系统温度一定,气、液两相成分就已确定,当总量一定时由杠杆原理可知,两相的量也一定:反过来,在一定实验装置中,利用回流的方法,控制气液两相的相对量一定,使系统的温度一定,则气、液组成一定。用精密温度计可以测出平衡温度(即沸点) ,取出该温度下的气液两相样品,用折射率测定可以求出其组成。因为折射率与组成有一一对应的函数关系。这可以通过测定一系列已知组成的样品的折射率,绘出工作曲线即折射率-组成图表示出来。这样,只要测定出未知样品的折射率就可以从图上找到未知样品的组成。折射率是用阿贝折光仪测得,仪器的原理、构造
34、及使用方法见附录“阿贝折光仪”。 本实验的工作就是测出溶液的沸点和气液相的折射率。溶液沸腾,必有过热现象,蒸馏瓶很小,瓶内的温度,特别是气相温度,各处必不相同。为了测准沸点,应当控制溶液的沸腾程度和温度计的位置。条件选择可用纯液来做,让温度计水银球一半浸在液相中,观察沸腾程度不同时温度指示的细微变化,以其沸腾温度等于该气压下的沸点为最佳。在本实验条件下,温度计水银球的 23 插入液25相,蒸气在冷凝管中的凝聚高度为 2cm 较为适宜。为了测准溶液的折射率,首先要防止样品挥发而改变成分。为此,加样要从棱镜侧孔加入,作工作曲线的溶液要“随配随测,充分均匀”,气液相的取样分析要“先气后液”等等。其次
35、要注意恒温。挥发性溶液从棱镜上挥发时,棱镜的温度必降低。为此棱镜干燥后要合上一段时间或者样品加好后过一段时间再测。六 仪器、药品及材料阿贝折光仪,超级恒温槽,蒸馏瓶,恒流源,精密数字温度计,50ml 量筒 1 个,5、10ml 刻度移液管各 2 支,试管 4 支,滴管若干支;环已烷,无水乙醇,丙酮;重蒸馏水;80、60、40;20环已烷乙醇标准混合液;各种组成的环已烷乙醇混合液。七 实验步骤1. 工作曲线的测定用橡皮管连接恒温槽与阿贝折光仪,使恒温水流经折射仪。调节恒温槽温度,使阿贝折光仪上的温度计恒为 25为止。准确配制下列溶液,测定纯环已烷、纯无水乙醇和80、60、40、20环已烷乙醇标准
36、溶液的折射率。2. 一定组成环已烷乙醇混合液沸点及气液两相折射率的测定。为了使试剂能重复使用,将其配制成一系列定组26成环已烷-乙醇混合液(见记录表) 。用量筒取记录表所列 2号溶液 30ml 放入蒸馏瓶中,盖好瓶塞,温度计水银球刚与液面接触,装好仪器,开放冷凝水,再接通电源,缓慢增加电流加热液体,让溶液沸腾。在环已烷物质的量为 95-100这一段,沸点随组成变化很大,还需要在蒸馏瓶中仔细调整液相组成,使沸点在7274之间至少有一对气液组成点,否则相图很难准确。调整的方法是:如沸点过高,则用滴管加入几滴乙醇;如沸点过低,则从气相冷凝液收集小槽中 用长取样管取出冷凝液(因气相乙醇含量高,直到沸点
37、达到 72-74为止。待温度读数恒定后,将蒸馏瓶稍稍倾斜,使小槽中的冷凝液流回蒸馏瓶,反复倾倒三次,待小槽收集满后(即气流平衡到达后) ,记下沸点温度,停止加热,立即取出小槽中的气相样品,测其折射率。同时用另一短取样管从磨口取出少量液相混合物测其折光率。注意磨口在取样及加入溶液后应立即盖好,防止蒸发损失。测定折光率时,亦应迅速,以防液体挥发。测定折光率后,用洗耳球鼓空气吹干或用擦镜纸擦干备用。3测完气、液相折光率后,将混合物从磨口倒回原试剂瓶中,不必弄干蒸馏瓶(为什么?) ,继续取 2 号混合液进行实验。直至作完即行停止。实验室工作人员需经常用折光计检查各混合液组成,并27适当调整其组成。4数
38、据处理:(1)计算出标准溶液的重量百分组成(从附录中查出环已烷和乙醇的密度) ,作出折射率-组成图即为工作曲线。(2)利用内插法,在工作曲线上找出各折射率相应的组成。(3)将沸点、气液两相的折射率及组成数据列表。(4)作沸点组成图,作图时,气液的实验点应当用不同的标记标出。(5)由沸点组成图上求出最低恒沸点和恒沸混合物的组成。阿贝折光仪使用经验:() 明暗分界线从上和从下趋向十字交点,其数值常不一致,取两者的平均值,或所有测定连同校准都从一个方向趋向十字交点,即可消除此项误差。() 丙酮或其他易挥发性液体从镜上挥发后;棱镜温度有所降低,因此棱镜干燥后要合上一段时间或者样品加好后过一会再测。由于
39、蒸馏瓶中的气相外壁处在室温下,气相有精馏作用,即高度不同,气相成分不同。笔者认为,近液面的气相组成比较正确,因此冷凝管的进气管应当尽量的低,或28者下段气相加以保温。盛气相样品小槽有 0.5ml 已够,不大不深,则可较快达到平衡。但操作时,液相面不可过高,加热不可过猛,以免液体进入气相样品中。由于气相样品(冷凝液) 挥发性大,量少,蒸发面大,只有在停止加热后迅速取样测定,才能保证气相组成的正确性,至于液相,因为量多,挥发性小,很少发生不正常情况,故可从容测定。用滴管取样,注意滴管的倾斜度,不要让样品流入橡皮帽。八 思考题1. 在本实验中,气液两相是怎样达到平衡的?2. 绘制工作曲线的目的是什么?3每次加入乙醇及苯的量是否要求准确?4实验测得的沸点与大气压对应的沸点是否一致?