液体饱和蒸气压的测定VIP免费

实验一液体饱和蒸气压的测定【目的要求】1.掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。2.了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳修斯一克拉贝龙(C1ausius-Clapeyron)方程式的意义。3.了解真空泵、玻璃恒温水浴，缓冲储气罐及精密数字压力计的使用及注意事项。【实验原理】通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mo1液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时,蒸气压增大;温度降低时，蒸气压降低这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为latm(101.325kPa)时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:dlnpAH=—vap__m(1)dTRT2式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;AH为在温度T时纯液体的摩尔气化热。vapm假定AvapHm与温度无关，或因温度范围较小,AvapHm可以近似作为常数，积分上式，得：vapmvapmAH1lnp=vap亠-+C(2)RT其中C为积分常数。由此式可以看出，以lnp对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为一兰化,R由斜率可求算液体的AvapHm。vapm测定通常有静态法和动态法，静态法:把待测物质放在一个封闭体系中，在不同的温度下，蒸气压与外压相等时直接测定外压；或在不同外压下测定液体的沸点。动态法：常用的有饱和气流法，即通过一定体积的已被待测物质所饱和的气流，用某物质完全吸收。然后称量吸收物质增加的质量,求出蒸汽的分压力即为该物质的饱和蒸气压。静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此法一般适用于蒸气压比较大的液体。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。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2-3-1所示：平衡管由A球和U型管B、C组成。平衡管上接一冷凝管，以橡皮管与压力计相连。A内装待测液体，当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而E管与C管的液面处于同一水平时，则表示B管液面上的（即A球液面上的蒸气压）与加在C管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。【仪器试剂】恒温水浴;平衡管；精密数字压力计；真空泵及缓冲储气罐。无水乙醇（A.R）图2—3-1液体饱和蒸气压测定装置图1.平衡管；2.搅拌器;3.温度计；4.缓冲瓶；5.恒温水浴;6.三通活塞；7.直通活塞；8•精密数字压力计实验步骤】1.装样从加样口注入乙醇，关闭平衡阀1，打开进气阀。启动油泵，抽至气泡成串上窜，可关闭进气阀，打开平衡阀1漏入空气，使乙醇充满试样球体积的三分之二和U型管双臂的大部分。2.检漏，系统气密性检查接通冷凝水，关闭平衡阀1,打开进气阀使真空油泵与缓冲储气罐相通。启动油泵,使压力表读数为某一数值（可60,70kPa左右），关闭进气阀，停止抽气，检查有无漏气（看压力表示数在3〜5min内是否变化），若无漏气即可进行测定。（注意：在停止抽气前，应先把真空泵与大气相通,否则会造成泵油倒吸,造成事故。）3.饱和蒸气压的测定调节恒温水浴温度30°C，开动油泵缓缓抽气，使试样球与U型管之间空间内的空气呈气泡状通过U型管中的液体而逸出。如发现气泡成串上窜,可关闭进气阀，缓缓打开平衡阀1漏入空气使沸腾缓和。如此慢沸3〜5min,可认为试样球中的空气排除干净，关闭平衡阀2。小心开启平衡阀1缓缓漏入空气，直至U型管两臂的液面等高为止，在压力表上读出压力值。调节恒温水浴温度33C，小心开启平衡阀1缓缓漏入空气，直至U型管两臂的液面等高为止，在压力表上读出压力值。依次测定36C，39C,42C,45C,48C,51C时乙醇的蒸汽压。测定过程中如不慎使空气倒灌入试样球,则需重新抽真空后方可继续测定。如升温过程中U型管内液体发生暴沸，可开启平衡阀1漏入少量空气，以防止管内液体大量挥发而影响实验进行。实验结束后,慢慢打开进气阀,使压力表恢复零位。关闭冷却水，关闭压力表、恒温控制仪、恒温水浴电源,并拔下电源插头。附...