饱和蒸汽压测定.pptx

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1、实验目的1.明确纯液体饱和蒸气压液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念；2.深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系克劳修斯克拉贝龙方程式克劳修斯克拉贝龙方程式；3.掌握用精密数字压力计精密数字压力计测定不同温度下乙醇的饱和气压。初步掌握真空实验技术；4.掌握用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化焓平均摩尔气化焓。第1页/共28页实验原理饱和蒸汽压：饱和蒸汽压：在一定的温度下在一定的温度下与纯液体纯液体处于平衡状态时的蒸汽压力，称为该温度下的饱和蒸饱和蒸汽压汽压，这里的平衡状态是指动态平衡。在某一温度下被测液体处于密封容器中液体分子从表面逃逸成蒸气，同时蒸气分子因碰撞而凝结成液体，当两

2、者的速度相同时，就达到动态平衡，此时气相具有一定的饱和蒸气压。第2页/共28页实验原理沸点：沸点：温度是影响蒸气压的主要因素，T升高，P增大，当蒸气压与外界压力相等时，液体开始沸腾，其对应的温度称为沸点。Q:正常沸点的定义？正常沸点的定义？第3页/共28页实验原理纯液体的蒸汽压与温度之间的关系可用Clausius-Clapeyron 方程表示：式中各项的含义式中各项的含义P：液体的蒸汽压；T：绝对温度；：温度为T时的摩尔蒸发热；R：8.314J.mol-1.k-1。根据直线的斜率可以求出在实验温度范围内的平均摩尔蒸发热 logP线性关系第4页/共28页仪器设备1.等压计 一支2.恒温槽 一台3

3、.缓冲储气罐 一台4.真空泵 一台5.球形冷凝管 一支6.精密数字压力表 一台第5页/共28页实验试剂 乙醇（分析纯）乙醇（分析纯）相对摩尔质量 46.07相对密度 0.7893g.cm-3凝固点低于-130沸点 78.32第6页/共28页实验装置示意图第7页/共28页实验装置示意图（实际）第8页/共28页缓冲储气罐示意图平衡阀1和缓冲罐直接相连；平衡阀1和大气相连（1）抽真空，排气过程：打开进气阀与平衡阀2，关闭平衡阀1，启动真空泵缓慢抽气，使试样球与U型管压力记之间空间内的空气呈气泡状通过U型管中的液体而逐出.如果发现气泡成串上窜,可缓慢打开平衡阀漏入空气使沸腾缓和,如此慢沸大约4分钟,直

4、到试样球中空气完全排出后,关闭真空泵,进气阀及平衡阀1.在压力表上读出读数P0.（2）测定饱和蒸汽压：小心调节平衡阀1和2，直至U型管两侧液面等高为止，读取此时恒温水浴温度及数字压力表读数P1。第9页/共28页精密数字压力表单位键：单位键：当接通电源，初始状态为kPa指示灯亮，显示以kPa为计量单位的零压力值；按一下“单位键，mmHg指示灯亮，LED显示以mmHg为计量单位的压力值。mmHg只适用于10KPa以下的DPAW微压计。通常应选择法定的KPa为压力计量单位。第10页/共28页（1）单位键：选择所需要的计量单位（2）采零键：扣除仪表的零压力值（即零点漂移）（3）复位键：程序有误时重新启

5、动CPU（4）数据显示屏：显示被测压力数据（5）指示灯：显示不同计量单位的信号灯。DF-AF精密数字压力计前面板示意图第11页/共28页（1）电源插座：与直电流220V相接（2）电脑串行口：与电脑主机后面板的RS232串行口连接后面板示意图（3）压力接口：被测压力的引入接口（4）压力调整：被测压力满量程调整（5）保险丝：0.2ADF-AF精密数字压力计第12页/共28页装置介绍-恒温槽第13页/共28页装置介绍-真空泵第14页/共28页实验步骤-（1)连接装置 1.按图用橡胶管将各仪器连接成饱和蒸气压 实验装置第15页/共28页 2.拔下等压计磨口连接管，从等位计加料口注入乙醇，使乙醇充满试液

6、球体积的2/3和U型等压计的大部分。实验步骤-（2)装样第16页/共28页实验步骤-（3)检查气密性 1 1）整体气密性检查：整体气密性检查：将进气阀2打开，阀1关闭（三阀均为顺时针关闭，逆时针开启）启动气泵加压至100kpa200kpa，关闭进气阀，停止气泵工作。观察数字压力计若显示数字下降值在标准范围内（小于0.01kpa/s）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。第17页/共28页实验步骤-（3)检查气密性2 2）微调部分的气密性检查微调部分的气密性检查 关闭气泵，进气阀和阀2，用阀1调整微调部分的压力，使之低于压力罐中压力的1/2，观察数字压力计，其变化值在标准范围内

7、（小于+0.01kPa/4s），说明气密性良好。若压力值上升超过标准，说明阀2泄露，若压力值下降超过标准，说明阀1泄露。第18页/共28页3）与被测系统连接进行测试与被测系统连接进行测试 去掉堵头，用橡胶管将贮气罐接口 2 与被测系统连接，接口1与数字压力计连接，关闭阀1，开启阀2，使微调部分与罐内压力相等。之后，关闭阀2，开启阀1，泄压至低于气罐压力。观察数字压力计，显示值变化 0.01kpa/4s,即为合格,检漏完毕,开启阀1使微调部分泄压至0。实验步骤-（3)检查气密性第19页/共28页实验步骤-（4)测定（25C）排气：排气：接通冷却水，通过调节温度控制仪，将恒温槽的温度设定为25。打

8、开进气阀与平衡阀2，关闭平衡阀1，启动真空泵缓慢抽气，使试样球与U型管压力计之间空间内的空气呈气泡状通过U型管中的液体而逐出.如果发现气泡成串上窜,可缓慢打开平衡阀漏入空气使沸腾缓和,如此慢沸大约4分钟,直到试样球中空气完全排出后,关闭真空泵,进气阀及平衡阀1.测定：测定：小心调节平衡阀1和2，直至U型管两侧的液面等高为止，读取此时恒温水浴温度及数字压力表读数P1。重复操作一次：压力计上的读数与前一次相差应不大于+67pa，此时即认为试液球与U型等压计上的空间全部为乙醇的蒸气所充满。第20页/共28页实验步骤-（4)测定如法测定30C，35C，40C，45C，50C时乙醇的蒸气压。第21页/共

9、28页实验结束实验结束后，缓慢打开平衡阀1，使压力表恢复零位；关闭冷却水，拔掉与进气阀相连的橡皮管，将进气阀旋至与大气相通；拔去所有电源插头。放掉恒温槽内的热水，关闭冷却水。第22页/共28页实验数据记录和处理 室温：大气压：t/真空度p1/kPalog(p)1/T25-77.864.371250.0033530-74.264.433130.003335-70.984.482730.0032540-65.964.549130.0031945-62.684.58760.00314表1：乙醇饱和蒸汽压的测定 第23页/共28页线性拟合大气压：p0=101.37kPaT=t+273.15p=p0+p

10、1拟合结果Y=A+B*XA=7.86681B=-1041.62816（斜率m）=19.945kJ.mol-1第24页/共28页注意事项1.实验系统必须密闭，一定要仔细检漏2.先开启冷却水，然后才能排气。3.必须使使进样球和U 型管中的样液缓慢沸腾3-4分钟，让其中空气排尽后方能进行测定。4.U型等位计必须放置于恒温水浴的液面以下，以保证试液温度的准确度。5.液体的蒸汽压与温度有关，所以测定过程中必须严格控制温度。6.漏入空气（即打开平衡阀1）必须缓慢，否则U型等位计的液体将冲入进样球中。第25页/共28页7.阀的开启，关闭不可用力过猛，以防损坏气密性，影响气密性8.阀1和阀2是关系到实验成败的主要因素之一，因此不能有泄露现象。在实验时，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，阀2一定要关紧，以免因阀泄露而影响实验的顺利进行和准确性。9.在使用过程中，调节平衡阀1，平衡阀2时压力计显示的压力值有时跳动属正常现象，待压力计上压力值稳定后方可工作。注意事项第26页/共28页思考题 1、克克方程式在什么条件下适用？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？3、本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压？为什么？4、测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用？第27页/共28页谢谢您的观看！第28页/共28页