乙醇饱和蒸汽压的测定实验报告

时间:2024.4.21

院(系)生化系 年级2011级 专业化学工程与工艺 姓名吕志超 学号1140902030 课程名称专业基础实验 实验日期20xx年10月10日 指导老师胡皓冰 实验目的

1.理解液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,了解克劳修斯-克拉贝龙方程式

2.了解真空泵、气压计、真空表的构造,掌握其使用方法

3.学会用动态法测定液体的饱和蒸气压并求平均摩尔气化热

实验原理

饱和蒸气压是指在一定温度下纯液体处于平衡状态时的蒸气压力。液体分子从表面逃逸而成蒸气,蒸气分子又会因碰撞而凝结成液相,当两者达到平衡时,气相中该分子具有的压力就称为饱和蒸气压。当液体处于沸腾状态时,其上方的压力即为其饱和蒸气压。

温度不同,分子从液体逃逸的速度不同,因此饱和蒸气压不同。饱和蒸气压与温度的关系可用克-克方程来表示:

乙醇饱和蒸汽压的测定实验报告

式中的 p* 即为饱和蒸气压,Δ

得:

乙醇饱和蒸汽压的测定实验报告

vap mH 为液体的摩尔气化热。对该式进行积分,可

此式表示在一定温度范围内,液体饱和蒸气压的对数值与温度的倒数成正比。如

*果测定出液体在各温度下的饱和蒸气压,在坐标系中以 ln p 对 1/T 作图,可

得一条直线,根据直线斜率可求出液体的摩尔汽化热。将该直线外推到压力为常压时的温度,即为液体的正常沸点。

测定液体饱和蒸气压的方法有三种,分别为动态法、静态法和饱和气流法。动态法是指在连续改变体系压力的同时测定随之改变的沸点;静态法是指在密闭体系中改变温度而直接测定液体上方气相的压力;饱和气流法是在一定的液体温度下,采用惰性气体流过液体,使气体被液体所饱和,测定流出的气体所带的液体物质的量而求出其饱和蒸气压。本实验采用动态法进行测量。

用于动态法测定的仪器称为饱和蒸气压测定仪,它是由真空系统、平衡管、蒸馏装置、真空表等部分组成。在蒸馏装置中加入要测定饱和蒸气压的液体后,将系统抽真空,对液体加热。当液体沸腾时,同时读出体系的真空度和液体的温度(液体的饱和蒸气压为大气压读数值加真空度表的表压读数值,液体的温度即为沸点)。通过放气阀放入空气使体系真空度减小,此时液体将不再沸腾,继续加热至沸腾,又可读出一组沸点-饱和蒸气压数据。如此不断提高系统压力可得到一系列温度-压力数据。

根据克-克方程,绘制 lnp/kPa对1/T关系图,可求出摩尔汽化热。 本实验用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸汽压。

仪器与试剂

仪器:DPCY-2C型饱和蒸汽压教学实验仪器一套,HK-1D型恒温水槽一套,WYB-1型真空稳压包一个,稳压瓶一个,安全瓶一个。

试剂:无水乙醇

实验步骤

1. 读取室温及大气压。

2. 2打开实验仪器电源,预热5分钟,选择开关到Kpa档位,按下清零键,显示数值为0.00

3. 打开HK-1D 型恒温水槽电源,设定温度为25度,接通冷凝水,同时调节搅拌器匀速搅拌,目的是使等压计内外温度平衡,用WYB-2型空气稳压包控制抽气速度,抽气减压包溢出的速度以一个一个的溢出为最佳,直至气体微沸,如此沸腾3——5分钟,可认为空气被排除干净,压力显示约为-94Kpa 抽气结束后,先关闭空气稳压包上与稳压瓶项相连的阀门,再关闭另一测发阀门,打开与空气相连的安全瓶活塞,通大气,最后关闭电源

4. 当空气被排除干净后,且体系温度恒定,旋转稳压瓶上的直通活塞H,缓缓放入空气,直至B,C管中液面齐平,关闭活塞H,记录温度与压力,然后将恒温槽温度升高5度,当液体再次沸腾,温度恒定后,再次放入空气使BC齐平,记录温度和压力,依次测定,共测5个数值,升高温度间隔为5度。

5. 实验结束后再读一次大气压与室温,关闭电源,打开真空稳压包上中间的阀门,将体系放入空气,待等位计内乙醇冷却后,关掉冷凝水。整理好实验仪器,但不要拆除装置。

注意事项

1 抽真空前后,与真空泵连接的安全瓶,都要通大气。

2 严格控制抽真空速度,不可过快。观察U型管气泡不要成串。

3 实验结束后,一定要用真空稳压包上中间的阀门缓缓通大气,防止封闭液过多流入球内。

实验数据记录及处理 室温:T=27.5℃ 大气压:P=100.51KPa

数字压力计读数/Kpa

t/℃ 乙醇蒸汽压P(P=P大气+P压力计)第一次 第二次 平均值 /KPa

30.3℃ -87.81 -87.92 -87.87 12.64

35.4℃ -84.93 -84.89 -84.91 15.6

39.9℃ -81.39 -81.48 -81.44 19.07

45.2℃ -76.18 -76.19 -76.18 24.33

50.4℃ -69.34 -69.77 -69.56 30.95

(1/T)×10?/K-

t/℃ T[273+t/℃]/K P乙醇/KPa ㏒(P乙醇/KPa) ?

30.3℃ 303.3K 3.297 12.64 1.101747074 35.4℃ 308.4K 3.243 15.6 1.193124598 39.9℃ 312.9K 3.196 19.07 1.280350693 45.2℃ 318.2K 3.143 24.33 1.386142109 50.4℃ 323.4K 3.092 30.95 1.490660653 以㏒P对1/T作图:

乙醇饱和蒸汽压的测定实验报告

乙醇的摩尔汽化热的求算:

由图可知直线斜率:m=-1.9035 又∵m=-ΔvapHm/(2.303R)

∴ΔvapHm=-m×(2.303R)=1.9035×2.303×8.314=36.45KJ/mol 问题与讨论

1.克劳修斯—克拉贝龙方程式在什么条件下适用?

答:在界定的温度范围内H变化不大,可视为常数;另外对于处于非平衡的状态不能应用该方程。

2.如果平衡管a、c内空气未被驱除干净,对实验结果有何影响?

答:影响读数,导致乙醇的饱和蒸汽压的测量值大于实际值。

3.本实验的方法能否用于测定溶液的蒸汽压?为什么?

答:不能,溶液为混合物。蒸汽的分子所所产生的压力不是在该温度下的

饱和蒸汽压。

4.测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用?

答:平衡气压、防止发生倒吸等作用。


第二篇:乙醇检测 乙醇成分检测


乙醇检测 乙醇成分检测

一:乙醇(003)

乙醇,俗称酒精,在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略带刺激性,沸点:78.4 °C。乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%-75%的乙醇作消毒剂等。

二:乙醇的用途

乙醇的用途很广,可以用作:溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂;食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。

三:乙醇的主要性质

密度:0.78945 g/cm3; (液) 20°C

熔点:-114.3 °C (158.8 K)

沸点:78.4 °C (351.6 K)

在水中溶解时:pKa =15.9

黏度:1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C

分子偶极矩:5.64 fC·fm (1.69 D) (气)

折光率:1.3614

相对密度(水=1): 0.79

相对蒸气密度(空气=1): 1.59

饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)

燃烧热(kJ/mol): 1365.5

临界温度(℃): 243.1

临界压力(MPa): 6.38

四:乙醇的主要检测项目

水分、密度、粘度、熔点、折光率、分子偶极矩、折光率、相对密度、饱和蒸汽压、燃烧热、临界温度、临界压力等

科标能源检测中心专业提供乙醇检测、乙醇成分检测、乙醇含量检测等相关检测,出具权威的检测报告!(3.6)

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