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DPCY-6C 饱和蒸气压试验装置
产品型号:DPCY-6C
产品编号:DPCY-6C
 产品详细介绍:

   液体饱和蒸气压的测定

一、实验目的

1、掌握静态法测定不同温度下纯液体饱和蒸气压的方法。

2、了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系。克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义,并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。

3、掌握真空泵、恒温槽及气压计的使用。初步掌握真空实验技术。

二、实验原理

    在通常温度下(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1摩尔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pӨ101.325kPa)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:

                         3-2-1

式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定ΔvapHm与温度无关,或因温度范围较小,ΔvapHm可以近似作为常数,积分上式,得:

                  3-2-2

其中C为积分常数。由此式可以看出,以ln(p/Pa)1/T作图,应为一直线,直线的斜率为,由斜率可求算液体的ΔvapHm

测定液体饱和蒸气压的方法很多。动态法是在不同外部压力下测定液体的沸点;静态法是在某一温度下,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。本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。实验所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图3-2-1所示。

         

                        3-2-1 DPCY-6C饱和蒸气压测定装置连接示意图

   平衡管由A球和U型管BC组成(图3-2-2)。平衡管上接一冷凝管,顺序通过冷阱、缓冲储气罐与电子数字压力计相连。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B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。用当时的大气压减去压力计读数(真空度),即为该温度下液体的饱和蒸气压。

                                     

                                     3-2-2 平衡管

    用静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压的实验方法,有升温法和降温法二种。

四、仪器药品 详见  http://www.xiaoshuo11.com/product_view.asp?id=70

1。仪器   生产厂家  南京南大万和科技有限公司

1111111

DPCY-6C饱和蒸气压测量仪(一体化),饱和蒸汽压实验玻璃(含U形等位计,冷凝管,冷阱等,不锈钢储气罐或玻璃稳压瓶,真空泵,真空管。

技术参数:1、测量范围:0~-101.30KPa  2、分辨率 :0.01KPa  3、线性度:  ±0.05

2.药品 蒸馏水; 乙醇或乙酸乙酯。

                  

                              DPCY-6C 饱和蒸气压试验装置

五、实验步骤

1.装置仪器

将盛样球烤热,赶出样品球内的空气,在从上口加入乙醇,样品管冷时,即可将乙醇吸入,再烤,再装,装至1/2球的体积,BC球各1/2体积。然后按图装妥各部分。由于本实验不涉及有毒有害物质,故冷阱部分可以舍去不用。

2.恒温调节:向烧杯中加入适量自来水。打开冷却水。打开电源开关,打开搅拌器开关,按下温度设定开关,设定目标温度为30,加热恒温。

3.检查系统气密性。关闭平衡阀1,依次打开抽气阀、真空泵及平衡阀2,使真空压力表上显示真空度为60kPa左右。关闭抽气空阀,注意观察压力表的数字变化。如果压力计的示数能在3min5min内维持不变,则表明系统不漏气。否则应逐段检查,消除漏气原因。

4.排除AB弯管空间内的空气。等压计与冷凝管接好并用橡皮筋固定牢,置20恒温槽中, 开启抽气阀,开动真空泵,缓缓开启平衡阀2,抽气降压至等压计中液体轻微沸腾。关闭抽气阀21,注意观察压力表的数字变化。如果压力计的示数能在3min5min内维持不变,则表明系

统不漏气。否则应逐段检查,消除漏气原因。排尽其中的空气。

5.饱和蒸气压的测定  缓缓开启平衡阀1,调节U型管两侧液面等高,从压力测量仪上读出真空度及恒温槽中的温度值。同法再抽气,再调节等压管双臂液面等高,重读压力,直至两次的压力差读数相差无几。则表示样品球液面上的空间一全部被乙醇充满,记下压力测量仪上的读数。

6.同法测定35404550时乙醇的蒸汽压。(注意:升温过程中应经常开启 平衡阀1,缓缓放入空气,使U型管两臂液面接近相等,如放入空气过多,可缓缓打开抽气阀2抽气)

7.实验完后,缓缓打开放空阀至大气压止。并在数字式大气压力计上读取当时的室温和大气压,并记录。

六、注意事项

1。减压系统不能漏气,否则抽气时达不到本实验要求的真空度。

2.必须充分排除净AB弯管空间中全部空气,使B管液面上空只含液体的蒸气分子。AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下,否则其温度与水浴温度不同。

3.升温法测定中,打开进空气活塞8时,切不可太快,以免空气倒灌入AB弯管的空间中,如果发生倒灌,则必须重新排除空气。

4.降温法测定中,当BC两管中的液面平齐时,读数要迅速,读毕应立即打开活塞9抽气减压,防止空气倒灌。若发生倒灌现象,必须重新排除净AB弯管内之空气。

七、数据处理

1.数据记录

大气压            kPa         室温            

自行设计实验数据记录表,要求要求既能记录全套数据,又能填入演算结果。

2.数据处理

3.绘出水的蒸气压温度曲线,并求出指定温度下的温度系数   

4.ln(p/Pa)1/T作图,求出直线的斜率,并由斜率算出此温度间隔内水的平均摩尔气化热ΔvapHm,通过图求算出纯水的正常沸点。

思考问题

1.为什么AB弯管中的空气要排除净,怎样操作,怎样防止空气倒灌?

2.引起本实验误差的因素有哪些,如何校正水银温度计?

参考文献:南京大学出版社 物理化学实验,复旦大学物化实验教材,山东大学物化实验教材。

          南京南大万和科技有限公司官方网站


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