純液體的飽和蒸汽壓的測(cè)量

1、純液體的飽和蒸汽壓的測(cè)量純液體的飽和蒸汽壓的測(cè)量純液體飽和蒸汽壓的測(cè)量一、目的要求1.明確純液體飽和蒸氣壓的定義和汽液兩相平衡的概念，深入了解純液體飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系公式——克勞修斯克拉貝龍方程式。2.用數(shù)字式真空計(jì)測(cè)量不同溫度下環(huán)己烷的飽和蒸氣壓。初步掌握真空實(shí)驗(yàn)技術(shù)。3.學(xué)會(huì)用圖解法求被測(cè)液體在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾氣化熱與正常沸點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)原理通常溫度下(距離臨界溫度較遠(yuǎn)時(shí))，純液體與其蒸氣達(dá)平衡時(shí)的蒸氣壓稱為該溫度下液體的

2、飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。液體的蒸氣壓隨溫度而變化，溫度升高時(shí)，蒸氣壓增大溫度降低時(shí)，蒸氣壓降低，這主要與分子的動(dòng)能有關(guān)。當(dāng)蒸氣壓等于外界壓力時(shí)，液體便沸騰，此時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)，外壓不同時(shí)，液體沸點(diǎn)將相應(yīng)改變，當(dāng)外壓為1atm(101.325kPa)時(shí)，液體的沸點(diǎn)稱為該液體的正常沸點(diǎn)。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯克拉貝龍方程式表Hdlnpvapm示:(1)2dTRT式中

3、，R為摩爾氣體常數(shù)T為熱力學(xué)溫度ΔH為在溫度T時(shí)純液體的摩爾vapm氣化熱。假定ΔH與溫度無關(guān)，或因溫度范圍較小，ΔH可以近似作為常數(shù)，vapmvapmH1vapm積分上式，得:(2)lnp，CRT其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以lnp對(duì)1T作圖，應(yīng)為一直線，直線的2.按動(dòng)DPA精密數(shù)字壓力計(jì)的“采零”按鍵，使讀數(shù)為0。系統(tǒng)檢漏:開啟真空泵，2分鐘后開啟抽氣旋塞(逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)“平衡閥門1”)，關(guān)閉進(jìn)氣旋塞(平衡閥門2)，使系統(tǒng)減壓至壓

4、力計(jì)讀數(shù)約為85kPa，關(guān)閉抽氣旋塞(平衡閥門1)。系統(tǒng)若在5分鐘之內(nèi)壓力計(jì)讀數(shù)基本不變，則說明系統(tǒng)不漏氣。3.打開玻璃恒溫浴“加熱器”開關(guān)，置于“強(qiáng)加熱”、“慢攪拌”，同時(shí)接通SWQP型數(shù)字控溫儀的電源，顯示屏的右下部得“置數(shù)”紅燈亮，按動(dòng)10和1按鈕，使“設(shè)定溫度”至40.00按動(dòng)“工作置數(shù)”使水浴升溫。4.水浴溫度升至40.00后加熱方式改為“弱”，穩(wěn)定5分鐘。緩慢旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣旋塞(平衡閥門2)，使平衡管中二液面等高，讀取DPA精密數(shù)

5、字壓力計(jì)和水浴的溫度，記錄。5.分別測(cè)定45、50、53、56、58、60、62、64時(shí)液體的飽和蒸氣壓。6.實(shí)驗(yàn)完畢，斷開電源、水源?！咀⒁馐马?xiàng)】減壓系統(tǒng)不能漏氣，否則抽氣時(shí)達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求的真空度。抽氣速度要合適，必須防止平衡管內(nèi)液體沸騰過劇，致使B管內(nèi)液體快速蒸發(fā)。實(shí)驗(yàn)過程中，必須充分排除凈AB彎管空間中全部空氣，使B管液面上空只含液體的蒸氣分子。AB管必須放置于恒溫水浴中的水面以下，否則其溫度與水浴溫度不同。測(cè)定中，打開進(jìn)空氣活