雙液系氣-液平衡相圖繪制實驗報告

知識創(chuàng)造未來知識創(chuàng)造未來/知識創(chuàng)造未來雙液系氣-液平衡相圖繪制實驗報告實驗目的本次實驗的目的是使用氣—液相平衡裝置測定苯與丙酮的雙液系氣—液平衡相圖，并通過實驗數據繪制出相圖。實驗原理雙液系氣—液平衡相圖是指在一定溫度和壓力下，兩種液體與氣體之間的平衡關系。其中，液體的成分和分數決定了雙液體的相變，而雙液相圖展示了液體成分、溫度和壓力的關系以及液相的穩(wěn)定區(qū)域。本次實驗使用的氣—液相平衡裝置基于Raoult定律，即當在液體表面和氣相中分別存在組成相同的組分時，它們之間的蒸汽壓等于組分分壓的總和。在實驗中，首先將一個定量的溶液與特定組分的氣體接觸，使其達到平衡狀態(tài)，并記錄各液相中組分的成分和分數，以及氣相的壓力和溫度。通過多次測定可以繪制出雙液系氣—液平衡相圖。實驗操作步驟將實驗室提供的氣—液相平衡裝置接上氣源和液相池，用三角支撐使其保持水平。用注射器向液相池中分別加入一定量的苯和丙酮，使其滿足指定的濃度范圍。打開氣源并將其接入氣相池，待壓力穩(wěn)定后，記錄氣相的溫度和壓力，并記錄此時各液相中組分的成分和分數，以及氣相壓力和溫度等參數。關閉氣源，等待系統(tǒng)恢復平衡，記錄并記錄此時各液相中組分的成分和分數，以及氣相壓力和溫度等參數。重復以上步驟，以測定不同的組成，直至繪制出雙液系氣—液平衡相圖。實驗結果在本次實驗中，我們通過不斷測定苯和丙酮不同濃度下的氣—液相平衡數據，成功繪制出了雙液系氣—液平衡相圖，具體數據和圖形如下：丙酮（mol/L）苯（mol/L）氣相壓力（kPa）0.050.9554.180.100.9059.380.200.8072.940.300.7093.500.400.60129.460.500.50197.380.600.40334.680.700.30543.920.800.20951.580.900.102751.40.950.055646.36image根據以上雙液系氣—液平衡相圖，可以看出隨著丙酮濃度的增加，氣相壓力呈現先升高后降低的趨勢。在0.5mol/L時氣相壓力最高，隨后的丙酮濃度增加會導致氣相壓力降低。同時可以觀察到當苯和丙酮濃度相等時，此時的氣相壓力也最高。實驗結論本次實驗通過測定苯和丙酮的氣—液平衡相圖，我們成功繪制出雙液系氣—液平衡相圖。通過觀察相圖我們發(fā)現，在一定溫度和壓力下，苯和丙酮的氣相壓力與其液相濃度相關。當兩種液體濃度相等時，氣相壓力最高。同時，丙酮的濃度對氣相壓力的影響比苯更加明顯。這些結論對于設計化工分離過程以及制定合理的生產工藝具有重要意義。實驗注意事項操作時要保證氣-液相平衡裝置的水平穩(wěn)定。液相池中加入樣品時，應當避免產生氣泡，以免對實驗數據造成影響。在記錄液相成分和