二元汽液平衡实验原理及要求

二元系统汽液平衡数据的测定实验简介1. 实验原理以循环法测定汽液平衡数据的平衡器类型很多，但基本原理一 致，如图2-4所示，当体系达到平衡时，a、b容器中的组成不随时 间而变化，这时从a和b两容器中取样分析，可得到一组汽液平衡实 验数据。3651141213214图2-5改进的Ellis气液两相双循环型蒸馏器1-蒸馏釜；2-加热夹套内插电热丝；3-蛇管；4-液体取样口 ； 5-进料口；6-测定平衡温度的温度计；7-测定气相温度的温度计；8-蒸气导管；9、10-冷凝器;11-气体冷凝液回路；12-凝液贮器；13-气相凝液取样口； 14-放料口2. 实验目的(1) 了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元汽液平衡数据的方法；(2) 了解缔合系统汽-液平衡数据的关联方法，从实验测得的T-P-X-Y 数据计算各组分的活度系数(3) 学会二元汽液平衡相图的绘制。蒸馏循环线液体循环线图2-4循环法测定汽液平衡数据的基本原理示意图3. 设备及操作要点设备特点本实验采用改进的Ellis汽液两相双循环型蒸馏器，其结构如图2 -所示。改进的Ellis蒸馏器测定汽液平衡数据较准确，操作也较简便，但仅适用于 液相和汽相冷凝液都是均相的系统。温度测量用分度为0.1C的水银温度计。在本实验装置的平衡釜加热部分的下方，有一个磁力搅拌器，电加热时用以 搅拌液体。在平衡釜蛇管处的外层与汽相温度计插入部分的外层设有上下两部分 电热丝保温。另还有一个电子控制装置，用以调节加热电压及上下两组电热丝保 温的加热电压。分析测试汽液相组成时，用化学滴定法。每一实验组配有2个取样瓶，2个1 ML的针筒及配套的针头，配有1个碱式滴定管及1架分析天平。实验室中有大汽压力测定仪操作要点：(1) 补加料：从加料口加入配制好的醋酸-水二元溶液，加至加热夹套内插 电热丝上方4cm以上。开启冷凝器冷却水。(2) 加热：加热电压不要太高。(3) 平衡：平衡的主要标志由平衡温度的稳定加以判断。(4) 取样：从平衡釜取样前，应先记录平衡温度及汽相温度读数，记录平衡 温度计暴露出部分的度数。读取大汽压力计的大汽压力(读取方法见大汽 压力表旁边表格)。(5) 分析：针头上沾着的液体应用卷筒纸擦掉。4. 数据处理的计算方法(1) 平衡温度校正测定实际温度与读数温度的校正：t实际=t观 + 0 - 00016 nG观-t室)t :温度计指示值t :室温n :温度计暴露出部分的读数沸点校正：t = t实际 + 0 - 000125 (t + 273 )(760 - P )tp :换算到标准大汽压(0.1MPa)下的沸点。P :实验时大汽压力(换算为mmHg)(2) 将tp，w曲汽，w液输入计算机，计算表中参数。5. 实验要求以分析所得的汽液相醋酸的质量百分浓度，求得醋酸的摩尔分数，并以此查 醋酸一水汽液平衡相图，得在该组成下的平衡温度，与实验测得的平衡温度相比 较，两者的温差应小于0.5C。