15液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：1，静态法：将待测液体置于一个封闭体系中，在不同温度下，直接测定饱和蒸气压或在不同外压下测定液体相应的沸点。静态法适用于蒸气压较大的液体，静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。2.动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。3．饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸汽所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置，如图3-1所示：实然装压包LO2饼9O.066.00000压力计恒温控制仪缓油1%000数字压力计冷阱平阁间2L试液球听等位计进气阀真空系U缓冲储气罐图3-1液体饱和蒸气压测定装置图四仪器和药品液体饱和蒸汽测定仪1套：真空泵1台：玻璃恒温槽一台：DP-A（YW）精密数字气压计、温度计。蒸馏水。五实验步骤1.装置仪器橡胶管与管路接口装置、玻璃仪器、数字压力计等相互连接时，接口与橡胶管一定要插牢，以不漏气为原则，保证实验系统的气密性。无冷阱用橡胶管将冷阱两端短路连接。将待测液体装入平衡管，A球约2/3体积，B和C球各1/2体积，然后按图装妥各部分。2.系统气密性检查（1）缓冲储气罐的气密性检查：①用橡胶管将进气阀与压力泵、装置1接口与数字压力表分别连接，装置2接口用堵头封闭。②整体气密性检查：a.将进气阀、平衡阀2打开，平衡阀1关闭（三阀均为顺时针关闭，逆时针开启）。启动压力泵，压力罐中的压力值=数字压力表的显示值-当前大气压力
15 液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种： 1. 静态法：将待测液体置于一个封闭体系中，在不同温度下，直接测定饱和蒸气压或在不 同外压下测定液体相应 的沸点。静态法适用于蒸气压较大的液体. 静态法测量不同温度下 纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。 2．动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。 3．饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸汽所饱 和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。 本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气 压测定装置，如图 3-1 所示： 四 仪器和药品 液体饱和蒸汽测定仪 1 套；真空泵 1 台；玻璃恒温槽一台；DP-A（YW）精密数字气压计、 温度计。蒸馏水。 五 实验步骤 1．装置仪器 橡胶管与管路接口装置、玻璃仪器、数字压力计等相互连接时，接口与橡胶管一定要插 牢，以不漏气为原则，保证实验系统的气密性。无冷阱用橡胶管将冷阱两端短路连接。 将待测液体装入平衡管，A 球约 2/3 体积，B 和 C 球各 1/2 体积，然后按图装妥各部分。 2．系统气密性检查 （1）缓冲储气罐的气密性检查： ① 用橡胶管将进气阀与压力泵、装置 1 接口与数字压力表分别连接，装置 2 接口用堵 头封闭。 ② 整体气密性检查： a．将进气阀、平衡阀 2 打开，平衡阀 1 关闭（三阀均为顺时针关闭，逆时针开启）。 启动压力泵，压力罐中的压力值=数字压力表的显示值-当前大气压力。 图 3-1 液体饱和蒸气压测定装置图
16b，停止压力泵工作，关闭进气阀，并检查平衡阀2是否开启，平衡阀1是否完全关闭。观察数字压力表，若显示数字下降值在标准范围内（小于0.01Kpa/秒），说明整体气密性良好。否则需查找并清除漏气原因，直至合格。C.微调部分的气密性检查：关闭平衡阀2，用平衡阀1调整微调部分的压力，使之低于压力罐中压力的，观察数字压力表，其显示数字变化值在标准范围内（小于土0.2Kpa/分），说明气密性良好。若显示压力值上升超过标准，说明平衡阀2泄漏：若显示压力值下降超过标准，说明平衡阀1泄漏。（2）精密数字压力计的气密性检查a.预压及气密性检查：继续将缓冲储气罐装置2接口用堵头封闭，用平衡阀2缓慢加压至满量程，观察数字压力表显示值变化情况，若1分钟内显示值稳定，说明传感器及压力计本身无泄漏。确认无泄漏后，泄压至零，并在全量程反复预压2~3次，方可正式测试。b.采零：泄压至零，使压力传感器与大气相通，按一下采零键，以消除仪表系统的零点漂移，此时LED显示“0000”。注意：尽管仪表作了精细的零点补偿，但因传感器本身固有的漂移（如时漂）是无法处理的，因此，每次测试前都必须进行采零操作，以保证所测压力值的准确度。3.饱和蒸气压的测定仪表采零后连接实验系统，即将缓冲储气罐装置2接口与实验系统连接，此时实验系统的压力等于大气压的值减去仪表显示值。当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转平衡阀1缓缓放入空气，直至B、C管中液面平齐，关闭平衡阀1，记录温度与压力。然后，升高恒温槽温度3℃~5℃，当待测液体再次沸腾，体系温度恒定后，旋转平衡阀1放入空气使BC管液面再次平齐，记录温度和压力。依次测定，共测6个值。关机：先将实验系统泄压，再关掉电源开关（OFF）。六数据记录及处理1.自行设计实验数据记录表格，正确记录全套原始数据并填入演算结果。2.以测得的蒸汽压对温度T作图。3．由P-T曲线均匀读取10个点，列出相应的数据表，然后给出1nP对T的直线图，由直线斜率计算出被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热，并与文献值比较。4.由曲线求得待测液体的正常沸点，并与文献值比较。七实验注意事项1.减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。2.抽气速度要合适，必须防止平衡管内液体沸腾过剧，致使B管内液体快速蒸发。3.实验过程中，必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使B管液面上空只含液体的蒸气分子。AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同4：测定中，打开进空气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入AB弯管的空间中。如果发生倒灌，则必须重新排除空气。5.使用真空泵时，特别是关真空泵时，一定要防止真空泵中的真空油被吸入大真空瓶中去，要保证真空泵的出口连通大气时才能关真空泵。就本实验而言，要保证大真空瓶上的三通活塞处于“工”状态时才能切断真空泵的电源。6．实验中调节平衡阀1、平衡阀2时，数字压力计显示的压力值有时有跳动现象属正常，待压力值稳定后再工作
16 b．停止压力泵工作，关闭进气阀，并检查平衡阀 2 是否开启，平衡阀 1 是否完全关 闭。观察数字压力表，若显示数字下降值在标准范围内（小于 0.01Kpa/秒）,说明整体气密 性良好。否则需查找并清除漏气原因，直至合格。 c．微调部分的气密性检查：关闭平衡阀 2，用平衡阀 1 调整微调部分的压力，使之低 于压力罐中压力的 ，观察数字压力表，其显示数字变化值在标准范围内（小于±0.2Kpa/ 分），说明气密性良好。若显示压力值上升超过标准， 说明平衡阀 2 泄漏；若显示压力值 下降超过标准，说明平衡阀 1 泄漏。 （2）精密数字压力计的气密性检查 a．预压及气密性检查：继续将缓冲储气罐装置 2 接口用堵头封闭，用平衡阀 2 缓慢加 压至满量程，观察数字压力表显示值变化情况，若 1 分钟内显示值稳定，说明传感器及压力 计本身无泄漏。确认无泄漏后，泄压至零，并在全量程反复预压 2~3 次，方可正式测试。 b．采零：泄压至零，使压力传感器与大气相通，按一下采零键，以消除仪表系统的零 点漂移，此时 LED 显示“0000”。 注意：尽管仪表作了精细的零点补偿，但因传感器本身固有的漂移（如时漂）是无法处理的， 因此，每次测试前都必须进行采零操作，以保证所测压力值的准确度。 3．饱和蒸气压的测定 仪表采零后连接实验系统，即将缓冲储气罐装置 2 接口与实验系统连接，此时实验系统 的压力等于大气压的值减去仪表显示值。 当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转平衡阀 1 缓缓放入空气，直至 B、C 管中 液面平齐，关闭平衡阀 1，记录温度与压力。然后，升高恒温槽温度 3℃~5℃，当待测液体 再次沸腾，体系温度恒定后，旋转平衡阀 1 放入空气使 B、C 管液面再次平齐，记录温度和 压力。依次测定，共测 6 个值。 关机：先将实验系统泄压，再关掉电源开关(OFF)。 六 数据记录及处理 1. 自行设计实验数据记录表格，正确记录全套原始数据并填入演算结果。 2. 以测得的蒸汽压对温度 T 作图。 3. 由 P－T 曲线均匀读取 10 个点，列出相应的数据表，然后给出 对 的直线图，由直 线斜率计算出被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热，并与文献值比较。 4. 由曲线求得待测液体的正常沸点，并与文献值比较。 七 实验注意事项 1．减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。 2．抽气速度要合适，必须防止平衡管内液体沸腾过剧，致使 B 管内液体快速蒸发。 3．实验过程中，必须充分排除净 AB 弯管空间中全部空气，使 B 管液面上空只含液体的蒸气 分子。AB 管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同。 4．测定中，打开进空气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入 AB 弯管的空间中。如果发生 倒灌，则必须重新排除空气。 5. 使用真空泵时，特别是关真空泵时，一定要防止真空泵中的真空油被吸入大真空瓶中去， 要保证真空泵的出口连通大气时才能关真空泵。就本实验而言，要保证大真空瓶上的三通活 塞处于“╩”状态时才能切断真空泵的电源。 6． 实验中调节平衡阀 1、平衡阀 2 时，数字压力计显示的压力值有时有跳动现象属正常， 待压力值稳定后再工作
177.平衡阀1和平衡阀2是关系实验成败的主要因素之一，因此不能有泄漏现象。在实验时，平衡阀1既是放气开关，也是压力微调开关，因此实验时一定要仔细、缓慢地调节。同时，平衡阀2一定要关紧，以免因该阀泄漏而影响实验的顺利进行和准确性。八思考题：测量中为什么要将A-B管中的空气干净？如何判断空气已经赶净？1.2.7标准沸点与沸腾温度有什么不同？3.测量中为什么系统不能漏气？
17 7．平衡阀 1 和平衡阀 2 是关系实验成败的主要因素之一，因此不能有泄漏现象。在实验时， 平衡阀 1 既是放气开关，也是压力微调开关，因此实验时一定要仔细、缓慢地调节。同时， 平衡阀 2 一定要关紧，以免因该阀泄漏而影响实验的顺利进行和准确性。 八 思考题： 1. 测量中为什么要将 A-B 管中的空气干净？如何判断空气已经赶净？ 2．标准沸点与沸腾温度有什么不同？ 3．测量中为什么系统不能漏气？
18实验四二组分液液相图的绘制一预习要求1.了解绘制双液系相图的基本原理和方法。2.了解本实验中有哪些注意事项。3.熟悉阿贝折射仪的使用。二 实验目的1.绘制环已烷一乙醇双液体系的沸点组成图，确定其恒沸组成和恒沸温度。2.掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。3.掌握阿贝折射仪的使用方法。三实验原理常温下，两种液态物质相互混合而形成的系统，称为双液系，若二种液体能按任意比例相互溶解，则称为完全互溶双液系。在恒定压力下，表示溶液沸点与组成关系的相图称为沸点一组成图，即为T一x相图。完全互溶双液系的T一X图可分为三类：（1）理想双液系，溶液沸点介于两纯物质沸点之间如图4-1（a），如苯一甲苯系统等：（2）各组分对拉乌尔定律发生正偏差，溶液具有最低恒沸点如图4-1（b），如苯一乙醇系统等；（3）各组分对拉乌尔定律发生负偏差，溶液具有最高恒沸点如图4-1（c），如盐酸一水系统等。a./1液XBrB(c)(a)工E(b)图4-1完全互溶双液系沸点一组成图2、3类溶液，在最高或最低沸点时的气液两相组成相同，此时将系统蒸馏，只能够使气相总量增加，而气一液两相的组成和沸点都保持不变。我们称最高或最低沸点为溶液的恒沸温度，相应的组成称为恒沸组成。本实验所要测绘的环已烷一乙醇系统的沸点一组成图即属图4一1（b）类型，其绘制原理如下：当系统总组成为×的溶液加热时，系统的温度沿虚线上升，当溶液开始沸腾时，组成为y的气相开始生成，继续加热，则系统的温度继续上升，同时气一液两相的组成分别
18 实验四 二组分液液相图的绘制 一 预习要求 1．了解绘制双液系相图的基本原理和方法。 2．了解本实验中有哪些注意事项。 3．熟悉阿贝折射仪的使用。 二 实验目的 1．绘制环已烷—乙醇双液体系的沸点组成图，确定其恒沸组成和恒沸温度。 2．掌握回流冷凝法测定溶液沸点的方法。 3．掌握阿贝折射仪的使用方法。 三 实验原理 常温下，两种液态物质相互混合而形成的系统，称为双液系，若二种液体能按任意比例 相互溶解，则称为完全互溶双液系。 在恒定压力下，表示溶液沸点与组成关系的相图称为沸点—组成图，即为 T－x 相图。 完全互溶双液系的 T－x 图可分为三类： （1）理想双液系，溶液沸点介于两纯物质沸点之间如图 4-1（a），如苯—甲苯系统等； （2）各组分对拉乌尔定律发生正偏差，溶液具有最低恒沸点如图 4-1（b），如苯－乙醇系 统等； （3）各组分对拉乌尔定律发生负偏差，溶液具有最高恒沸点如图 4-1（c），如盐酸—水系 统等。 图 4-1 完全互溶双液系沸点－组成图 ２、３类溶液，在最高或最低沸点时的气液两相组成相同，此时将系统蒸馏，只能够使气相 总量增加，而气—液两相的组成和沸点都保持不变。我们称最高或最低沸点为溶液的恒沸温 度，相应的组成称为恒沸组成。 本实验所要测绘的环已烷—乙醇系统的沸点—组成图即属图 4－１（b）类型，其绘制 原理如下：当系统总组成为ⅹ的溶液加热时，系统的温度沿虚线上升，当溶液开始沸腾时， 组成为у的气相开始生成，继续加热，则系统的温度继续上升，同时气—液两相的组成分别
19沿气相线和液相线上的箭头所示方向变化，两相的相对量遵守杠杆规则而同时发生变化。反之，当设法保持气一液两相的相对量一定时，就可使得系统的温度恒定不变。本实验是采用回流冷凝法来达到这一目的的；待两相平衡后，取出两相的样品，分析其组成，这样就给出在该温度下平衡气一液两相组成的一对坐标点。改变系统的总组成，再如上法找出另一对坐标点。这样测得若于对坐标点后，分别将气相点和液相点连成气相线和液相线，即可得到环已烷一乙醇双液系的沸点一组成图。实验所用沸点仪见图4一-2，它是一个带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶，冷凝管底部有一个连有三通活塞的小槽，用以收集冷凝下来的气相样品：侧管用于溶液的加入和液相样品的吸取：电热丝位于烧瓶底部中央位置，直接浸入溶液中加热，以减少过热暴沸现象：气液平衡温度通过精密数字温度计或水银温度计测得。且距电热丝至少2cm，这样就可以比较准确测定气一液两相的平衡温度。平衡的气一液两相组成的分析是采用折射率法。折射率是物质的一个特征数值，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的折射率，作出该温度下溶液的折射率一组成工作曲线，就可以通过测定同温度下未知浓度溶液的折射率，从工作曲线上得到这种溶液的浓度，此外，物质的折射率还与温度有关。大多数液态有机物折射率的温度系数为4×10-4K-I。因此若需要折射率测准到小数点后第4位，所测温度应控制在指定值的土0.2℃范围内。接冷凝循环水温度传感器小槽（取气相）00加热电源输出侧管(取液相)加热丝沸点仪实验装置图图4-2四仪器和药品沸点仪1个：调压变压器（500VA）1个：阿贝折射仪1台：精密数字温度计或水银温度计（温度计（50一100℃，最小分度为0.1℃）1支；超级恒温槽1套：刻度移液管数支：滴管2支。环已烷（A.R.）：乙醇（A.R.）环已烷一乙醇标准溶液（环已烷分别为0.20，0.40，0.50，0.60，0.80，0.90）五实验步骤（一）测定环已烷、乙醇及标准溶液的折射率
19 沿气相线和液相线上的箭头所示方向变化，两相的相对量遵守杠杆规则而同时发生变化。反 之，当设法保持气—液两相的相对量一定时，就可使得系统的温度恒定不变。本实验是采用 回流冷凝法来达到这一目的的；待两相平衡后，取出两相的样品，分析其组成，这样就给出 在该温度下平衡气—液两相组成的一对坐标点。改变系统的总组成，再如上法找出另一对坐 标点。这样测得若干对坐标点后，分别将气相点和液相点连成气相线和液相线，即可得到环 已烷—乙醇双液系的沸点－组成图。 实验所用沸点仪见图 4-2，它是一个带有回流冷凝管的长颈圆底烧瓶，冷凝管底部有一 个连有三通活塞的小槽，用以收集冷凝下来的气相样品；侧管用于溶液的加入和液相样品的 吸取；电热丝位于烧瓶底部中央位置，直接浸入溶液中加热，以减少过热暴沸现象；气液平 衡温度通过精密数字温度计或水银温度计测得。且距电热丝至少 2cm，这样就可以比较准确 测定气—液两相的平衡温度。平衡的气—液两相组成的分析是采用折射率法。折射率是物质 的一个特征数值，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的折 射率，作出该温度下溶液的折射率－组成工作曲线，就可以通过测定同温度下未知浓度溶液 的折射率，从工作曲线上得到这种溶液的浓度，此外，物质的折射率还与温度有关。大多数 液态有机物折射率的温度系数为 4×10 一 4 K 一 1。因此若需要折射率测准到小数点后第 4 位， 所测温度应控制在指定值的± 0.2℃范围内。 图 4-2 沸点仪实验装置图 四 仪器和药品 沸点仪 1 个；调压变压器（500VA）1 个；阿贝折射仪 1 台； 精密数字温度计或水 银温度计（ 温度计（50—100℃，最小分度为 0.1℃）1 支； 超级恒温槽 1 套；刻度移液 管数支；滴管 2 支。 环已烷（A.R.）； 乙醇（A.R.）； 环已烷—乙醇标准溶液（环已烷分别为 0.20, 0.40, 0.50, 0.60, 0.80, 0.90 ） 五 实验步骤 （一）测定环已烷、乙醇及标准溶液的折射率