物理化学实验报告模板

时间：2025-07-10

物理化学实验报告

院系班级学号姓名 1820100019 凯文

实验名称二元体系沸点-组成图测绘日期同组者姓名欧阳洁成绩

一、实验目的和要求

（1）在大气压下，测定环已烷－乙醇体系、液气平衡相图（沸点－组成图）。（2）掌握阿贝折光仪的测量原理和使用方法。

二、基本原理

一个完全互溶的二元体系，两个纯液体组分，在所的组成范围内完全互溶。在定压下，完全互溶的二元体系的沸点－组成图可分为三类，如图所示。（a）溶液的沸点介于两纯组分沸点之间，如苯－甲苯体系；（b）溶液有最低恒沸点，如环已烷－乙醇体系；（c）溶液具有最高恒沸点，如丙酮－氯仿体系。

（b）、(c)两类溶液在最高或最低恒沸点时气、液两相组成相同，加热蒸发只能使气相总量增加，气、液相组成及溶液沸点保持不变，此温度称恒温点，相应组成称恒沸组成。

二元体系T-x图

从相律f c p 2 ,可知：当外压恒定时，在气、液两相共存区域自由度等于1；当温度一定时，则气、液两相的组成也就确定，总组成一定，由杠杆规则可知两相的量之比也已确定。因此，在一定的实验装置中，全回流的加热溶

液，在总组成、总量不变时，当气相的量与液相的量之比也不变时（达气—液平衡），则体系的温度也就恒定。分别取出气、液两相样品，分析其组成，得到该温度下气、液两相平衡时各相的组成。改变溶液总组成，得到另一温度下，气液两相平衡时各相的组成。测得溶液若干总组成下的气液平衡温度及气、液相组成，分别将气相点用线连接即为气相线，将液相点用线连接即为液相线，得到沸点－组成图。

气相、液相的成分分析采用打折光率－组成（n-x）的等温线，方法是在定温下测定已知各种组成（x）溶液的折光率（n），绘出n-x等温线。对于未知组成的样品，取出各相样品后，迅速测出该温度下折光率n,便可以从n-x线查出其相应组成。

三、仪器、试剂

恒温槽、恒沸点仪、折光仪、镜头纸、加热套、、皮塞、温度测量仪、量筒（30ml）、洗耳球、环已烷（A.R.）、无水乙醇（A.R.）

四、实验步骤

本实验绘制环已烷-已醇二元体系的沸点-组成图。使用10个磨口塞锥形瓶和1 个沸点仪，10中溶液事先已准备好。具体操作步骤如下： (1)调节恒温槽至25℃。

（2）按照事先早已标注好的序号将配置好的的混合液用量筒取约30ml倒入沸点仪中，在其中装好并使其全部浸没在液体中，将连接好的温度测量仪开关打开。（3）确认冷水已通入沸点仪冷凝管中。

（4）将加热套的电源接好，打开开关将电压调制6、7之间加热沸点仪。（5）观察温度变化及液体沸腾前后情况。当冷凝管下端凹槽内馏液充满后溢出，且温度稳定数分钟不变时，记下温度，即为沸点。停止加热。用一支比较长的吸管从冷凝管上端伸入凹槽不馏液，另一支吸管从烧瓶支管取母液样品，立即在约25 ℃ 的环境下分别进行折光率测定。

（6）测定完毕记录好气相冷凝液和液相的折光仪。

（7）将温度计和电热丝取出，在沸点仪中加入另一个磨口锥形瓶中的液体。参照上面步骤进行操作，测定馏液和母液的折光率。

（8）用同样的方法，测定其他沸点仪中的溶液沸点、馏液和母液的折光率。

五、原始数据记录、处理及其分析

根据表格数据用excel作图得到：

对数据的分析~误差分析

(1) 实验中气压与标准大气压不等，配制溶液时浓度不精确。

(2) 实验过程中溶液的温度介于22~24℃之间，然而在查表的过程中，我们是以25℃时的数据为基准。

(3) 由于实验中，我们只选取了不同浓度的10组溶液进行测量，用Excel处理数据时，不能用拟合法进行曲线拟合，而只时简单用平滑的曲线将点与点之间进

行相连。

（4）实验中，由于对加热套电压大小控制得不够好，至少在得到沸点温度时可能与实际偏差较大。

(5)查表得数据的时候，读书也有一定的误差。