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1、液体饱和蒸气压的测定【实验目的】实验目的1加深理解饱和蒸气压、活度和渗透系数等概念。2学习测定液体饱和蒸气压的方法，了解蒸气压数据的应用。3理解蒸气压降低、沸点升高等溶液性质及稀溶液的依数性。4熟悉温度计的露茎校正方法。5了解数字式真空测压仪，熟悉福廷式气压计的使用及校正方法，初步掌握真空实验技术。【实验原理】在某一温度下，封闭系统中的液体，有动能较大的分子从液相跑到气相，也有动能较小的分子由气相回到液相，当二者的速率相等时，就达到了动态平衡。此时，气相中的蒸气密度不再改变，因而具有一定的饱和蒸气压。当液体饱和蒸气压与液体上方压力相等时，液体就会沸腾，此时温度就是沸点。纯液体和定组成溶液的饱和
2、蒸气压是温度的单值函数（如单组分处于气液平衡状态时，由相律计算自由度），蒸气压p随温度T的变化可用Clausius-Clapeyron方程表示 (1)式中是液体的摩尔气化焓，R是摩尔气体常数。假定与温度无关，积分式（1），有 （2）C为积分常数，与压力p的单位选择有关。若以对1/T作图得一直线，由直线的斜率可求出该液体的摩尔气化焓，实现由易测量数据（蒸气压）求算难测量数据（蒸发焓和蒸发熵，一般需采用复杂的量热学方法测定）的目的，这正是热力学原理起作用的重要方面。相平衡计算和工业应用中常用Antoine方程描述饱和蒸气压与温度的关系 (3)A，B，C为Antoine常数。此时可以估算不同温度时的
3、摩尔气化焓和气化熵 (4) （5）本实验分别用等压计法（静态）和沸点法（动态）测定纯水在不同温度下的饱和蒸气压。本实验同时提供测定液体蒸气压的静态法和动态法装置。静态法（等压计法）直接测定待测液体在指定温度时的蒸气压，即固定T测定p得到蒸气压方程。动态法（沸点计法）是测定待测液在指定压力下的沸点，即固定p测定T得到蒸气压方程。静态法测定液体蒸气压所用等压计如图1，装置流程示于图2。图2中，恒温槽和等压计部分改为如图3所示的沸点计即为动态法实验装置。 图1 等压计 图2 等压计法实验装置流程示意 1-平衡柱；2-储液球；3-试样 1-接真空泵；2,3,4-三通活塞；5,6-缓冲瓶； 8-接氮气钢
4、瓶（必要时）；7,9-活塞；10-恒温槽；11-等压计；12-接压力计 图3 沸点计法实验装置流程示意【实验知识点】1 饱和蒸汽压的概念2 饱和蒸汽压的测定方法3 等压计4 压力测量，大气压力的校正5 温度测量和温度的露茎校正6 福廷式气压计和数字式真空测压仪的使用7 真空系统【实验注意事项】1 真空泵的使用：在停止实验时，应缓慢将三通活塞打开，使系统通大气，再使真空泵通大气（防止泵中的油倒灌），然后切断电源，然后关闭冷却水，使实验装置复原。2 真空系统检漏3 动态法中：（1） 加热电压不可过高，加热丝发红，液体能够比较剧烈地沸腾，使液体能够达到稳定的气液两相平衡。（2） 冷凝管上方的活塞不能
5、关！4 静态法实验难度较大，应特别仔细：（1） 测定前必须将等压计内的空气驱赶干净，否则对结果影响很大。（2） 抽气的速度要合适，必须防止等压计内的液体沸腾太激烈，致使管内液体被抽走。（3） 实验过程中，要严防空气倒灌，否则，实验要重做。为了防止空气倒灌，在每次读数（平衡温度和平衡压力）后，应立即加热同时缓慢减压。（4） 温度对蒸气压影响很大，必须严格控制恒温槽的温度。【实验数据记录与处理】1、 动态法： 室温：24.8 大气压：102.18kPa压力计读数（mmHg）测量值（）辅助值（）（）T校正温度（K）1/T(K-1)(kPa)1-41379.40 23.40.50 352.55 0.0
6、02836 47.12 10.7604 2-38281.51 23.42.61 354.68 0.002819 51.25 10.8445 3-35383.20 23.24.30 356.39 0.002806 55.12 10.9172 4-32784.80 23.25.90 358.01 0.002793 58.58 10.9782 5-30086.32 23.47.42 359.54 0.002781 62.18 11.0379 6-27487.70 23.68.80 360.94 0.002771 65.65 11.0921 7-24889.01 23.610.11 362.26 0.
7、002760 69.12 11.1436 8-22290.30 23.811.40 363.57 0.002751 72.58 11.1925 9-19691.51 23.812.61 364.79 0.002741 76.05 11.2391 10-17092.71 23.913.81 366.01 0.002732 79.52 11.2837 11-14493.80 23.914.90 367.11 0.002724 82.98 11.3264 12-11895.00 23.816.10 368.33 0.002715 86.45 11.3673 13-9296.00 23.617.10
8、369.34 0.002708 89.91 11.4066 14-6797.00 23.618.10 370.36 0.002700 93.25 11.4430 15-3098.48 23.919.58 371.86 0.002689 98.18 11.4946 16099.61 23.920.71 373.00 0.002681 102.18 11.5345 (1) p-T 图：（2） 图：由（2）式：得：文献值为： 则， 相对误差为：熵值为：温度（）79.4081.5083.2084.8086.3287.7089.0190.30熵（）117.6116.9116.3115.8115.3114.8114.4114.0温度（）91.5192.7193.8095.0096.0097.0098.4899.61熵（）113.6113.2112.9112.5112.2111.9111.5111.1
液体饱和蒸气压的测定注意事项
