二元系統(tǒng)汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定

關(guān)于二元系統(tǒng)汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定第1頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過測(cè)定常壓下乙醇——水二元系統(tǒng)汽液平衡數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)，了解、掌握汽液平衡數(shù)據(jù)測(cè)定的方法和技能，熟悉有關(guān)儀器的使用方法，將課本上學(xué)到的熱力學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際運(yùn)用有機(jī)地聯(lián)系在一起，從而加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，提高動(dòng)手能力。第2頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三2、實(shí)驗(yàn)原理以循環(huán)法測(cè)定汽液平衡數(shù)據(jù)的平衡釜有多種形式，但基本原理是一樣的。如圖1所示。當(dāng)體系達(dá)到平衡時(shí)，A和B兩容器中組成不隨時(shí)間而變化，這時(shí)從A和B兩容器中取樣分析，可以得到一組汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第3頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三3、實(shí)驗(yàn)裝置1-蒸餾釜；2–加熱夾套內(nèi)插電熱絲；3–蛇管；4–液體取樣口；5–進(jìn)料口；6–測(cè)定平衡溫度的溫度計(jì)；7–測(cè)定氣相溫度的溫度計(jì)；8–蒸氣導(dǎo)管；9、10–冷凝器；11–氣體冷凝液回路；12–凝液貯器；13–氣相凝液取樣口；14–放料口圖2改進(jìn)的Ellis氣液兩相雙循環(huán)型蒸餾器第4頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三4、實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)（一）（1）本實(shí)驗(yàn)采用改進(jìn)的Ellis汽液兩相雙循環(huán)型蒸餾器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。（2）改進(jìn)的Ellis蒸餾器測(cè)定汽液平衡數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，操作也較簡便，但僅適用于液相和汽相冷凝液都是均相的系統(tǒng)。溫度測(cè)量用分度為0.1℃的水銀溫度計(jì)。第5頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三4、實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)（二）（3）在本實(shí)驗(yàn)裝置的平衡釜加熱部分的下方，有一個(gè)磁力攪拌器，電加熱時(shí)用以攪拌液體。在平衡釜蛇管處的外層與汽相溫度計(jì)插入部分的外層設(shè)有上下兩部分電熱絲保溫。另還有一個(gè)電子控制裝置，用以調(diào)節(jié)加熱電壓及上下兩組電熱絲保溫的加熱電壓。第6頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三4、實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)（三）（4）分析測(cè)試汽液相組成時(shí)，用化學(xué)滴定法。每一實(shí)驗(yàn)組配有2個(gè)取樣瓶，2個(gè)１ml的針筒及配套的針頭，配有１個(gè)堿式滴定管及１架分析天平。實(shí)驗(yàn)室中有大汽壓力測(cè)定儀。第7頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三5、操作要點(diǎn)（1）補(bǔ)加料：從加料口加入配制好的醋酸–水二元溶液，加至加熱夾套內(nèi)插電熱絲上方4cm以上。開啟冷凝器冷卻水。（2）加熱：加熱電壓不要太高。（3）平衡：平衡的主要標(biāo)志由平衡溫度的穩(wěn)定加以判斷。（4）取樣：從平衡釜取樣前，應(yīng)先記錄平衡溫度及汽相溫度讀數(shù)，記錄平衡溫度計(jì)暴露出部分的度數(shù)。讀取大汽壓力計(jì)的大汽壓力（讀取方法見大汽壓力表旁邊表格）。（5）分析：針頭上沾著的液體應(yīng)用卷筒紙擦掉。第8頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三6、數(shù)據(jù)處理的計(jì)算方法平衡溫度校正

測(cè)定實(shí)際溫度與讀數(shù)溫度的校正：

t實(shí)際=t觀+0.00016n

(t觀-t室)

t觀:溫度計(jì)指示值；t室:室溫；

n:溫度計(jì)暴露出部分的讀數(shù)

沸點(diǎn)校正：tp=t實(shí)際+0.000125（t+273）(760-p）tp:換算到標(biāo)準(zhǔn)大汽壓（0.1MPa）下的沸點(diǎn)。p:實(shí)驗(yàn)時(shí)大汽壓力（換算為mmHg）將tp，WHAC汽，WHAC液輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算表中參數(shù)。p第9頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三7、實(shí)驗(yàn)要求以分析所得的汽液相醋酸的質(zhì)量百分濃度，求得醋酸的摩爾分?jǐn)?shù)，并以此查醋酸－水汽液平衡相圖，得在該組成下的平衡溫度，與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的平衡溫度相比較，兩者的溫差應(yīng)小于0.5℃。

第10頁，講稿共12頁，2023年5月2日，星期三