⑴ 測定飽和蒸汽壓常用的方法有哪些基本原理,實驗裝置,使用范圍分別是什麼急切地等待您的答案
靜態法測液體飽和蒸氣壓
一 實驗目的
利用靜態法測乙醇在不同溫度下的蒸氣壓,求在實驗溫度范圍內的平均摩爾氣化熱。
二 實驗原理
液體的飽和蒸氣壓與溫度的關系可用克拉佩龍方程來表示:
= (1)
設 蒸氣為理想氣體,在實驗溫度范圍內摩爾氣化熱 為常數,並略去液體的體積,對(1)式積分可得克—克方程:
(2)
實驗測得各溫度下的飽和蒸氣壓後,以lnP對1/T作圖得一直線,直線的斜率m=- /R,測 =-斜 R.
測定飽和蒸汽壓的方法有三類:
1.靜態法:在某一溫度下直接測量飽和蒸汽壓。
2.動態法:再不同外界壓力下測定沸點。
3.飽和氣流法:使乾燥的惰性氣體通過被測物質,並使其為被測物質所飽和,然後測定所通過的氣體中被測物質蒸汽的含量,就可根據分壓定律算出此被測物質的飽和蒸汽壓。
本實驗採用靜態法以等壓計在不同溫度下測定乙醇的飽和蒸汽壓,等壓計的外形見圖。小球中盛被測液體,U型管部分以樣品本身作封閉液。
在一定溫度下,若小球液面上方僅有被測物質蒸氣,那麼在U型管右支液面上所受到的壓力就是飽和蒸氣壓,當這個壓力與U型管左支液面上的空氣壓力相平衡(U型管兩臂液面齊平時),就可以從與等壓計相接的U型管汞壓計測出在此溫度下的飽和蒸氣壓。
三 儀器與葯品
儀器:恆溫槽;真空系統;冷凝器;帶磨口的等壓計。
葯品:乙醇
四 實驗步驟
1、將烘乾的等壓計3與真空膠管2接好,旋塞9與真空泵相連接,檢查體系是否漏氣。
2、將干凈等壓計的盛樣球烤熱,趕出管內部分空氣再從上口用滴管加入乙醇,管子冷卻時即可將乙醇吸入。再烤,再裝,裝入到小球三分之二的容積為宜。在U型管中保留部分乙醇作封閉液。
3、等壓計與冷凝器磨口接好並用彈簧固定後置25℃恆溫槽中,開動真空泵,控制抽氣速度,使等壓計中液體緩慢沸騰3—4分鍾,讓其中空氣排凈。然後停止抽氣,通過毛細管緩緩放氣入內,至U型管兩側液面等高為止,讀取此時恆溫槽溫度及U型壓力計的汞高差。
4、同法測定30,35,40,45℃時乙醇的蒸氣壓。在升溫過程中,應經常開啟旋塞,緩慢放入空氣,使U型管兩臂液面接近相等。如果在實驗過程中放入空氣過多時,可開一下圖的旋塞8,借緩沖瓶10的真空把空氣抽出。
5、 驗完畢時,緩緩放入空氣入內,至大氣壓為止。
五 數據記錄
室溫——大氣壓——
溫度/℃ 大氣壓/mmHg 左支汞高/mmHg 右支汞高/mmHg 汞高差/mmHg 蒸汽壓/mmHg lnP
30
35
40
45
50
六.數據處理
(1)根據實驗數據作出lnP-1/T圖。
(2)計算乙醇在實驗溫度范圍內的平均摩爾氣化熱。
七.思考題
1、 克-克方程在什麼條件下才能應用?
2、 開啟旋塞放空氣入內時,放得過多應如何辦?實驗過程中為什麼要防止空氣倒灌?
3、 體系中安穩壓瓶和毛細管的目的是什麼?
4、 化熱與溫度有無關系?
5、 壓計U型管的液體起什麼作用?冷凝器起什麼作用?
⑵ 純液體飽和蒸汽壓的測定實驗方法能否用於測定溶液的蒸汽壓,為什麼
不能,因為在純液體的測定中,液體會隨溫度的升高而蒸發,如果是溶液,其溶回劑揮發後濃度將會答改變。
同一種液體,如水,飽和蒸汽壓在不同溫度上是不同的。這主要與液體在不同溫度下蒸發時的動態平衡不同有關。一般來說, 同種液體的飽和蒸汽壓隨著溫度的升高而升高。如,在炎熱的夏季,水的蒸發程度就高,飽和蒸汽壓就高,在較冷的秋季,水的蒸發程度就低,飽和蒸汽壓就低。
(2)純水飽和蒸氣壓的測定數據處理擴展閱讀:
在30℃時,水的飽和蒸氣壓為4132.982Pa,乙醇為10532.438Pa。而在100℃時,水的飽和蒸氣壓增大到101324.72Pa,乙醇為222647.74Pa。飽和蒸氣壓是液體的一項重要物理性質,液體的沸點、液體混合物的相對揮發度等都與之有關。
如:放在杯子里的水,會因不斷蒸發變得愈來愈少。如果把純水放在一個密閉的容器里,並抽走上方的空氣。當水不斷蒸發時,水面上方汽相的壓力,即水的蒸汽所具有的壓力就不斷增加。
⑶ 液體飽和蒸氣壓的測定實驗分析誤差以及產生的原因
如下:
(a) 溫度測定過程中產生的誤差:在進行溫度測定的過程中,由於攪拌器的攪拌不可能使得體系中各部分的溫度達到絕對均勻。所以,通過溫度測量儀測得的是測溫探頭附近液體的溫度,此溫度與飽和蒸氣的溫度不一定完全一致,從而使所測數據和最終計算結果與實際值間存在誤差。
(b) 實驗中環境條件改變產生的誤差:在測量過程中,雖然採用恆溫槽使得體系的溫度處於恆定狀態,但仍然不能完全保證測定條件沒有發生變化。
同時,由於實驗中測定儀器直接與外界環境接觸,所以當外界環境溫度、大氣壓力和濕度改變時,測量儀器所處狀態的不同可能影響其測得數據的准確性。
(c) 測量體系的改變:在實驗中認為測量體系的組成沒有變化,始終為無水乙醇。但是在實際情況下,體系組成改變的可能也是存在的。具體而言,如果排氣或升溫過程中液體沸騰過於劇烈,可能使蒸發出的液體將儀器磨口密封用的甘油溶解。
之後混有甘油的蒸汽返回體系時就可能改變體系組成,從而使體系飽和蒸氣壓發生變化,引入誤差。為避免這一現象,升溫時需隨時調節活塞H,防止液體劇烈沸騰。
⑷ 液體飽和蒸汽壓的測定方法是什麼
方法步驟:
1、檢漏:檢查旋塞位置並使系統與真空泵相連接,開動真空泵,抽氣至系統達到一定的真空度後,關閉旋塞停止抽氣,檢查系統是否漏氣。幾分鍾後,若數字式低真空測壓儀讀數基本不變,則表示系統不漏氣。若有漏氣,則應從泵至系統分段檢查,並用真空油脂封住漏口,直至不漏為止。
2、測量。檢漏後,通冷卻水至迴流冷凝器。慢慢調節變壓器使沸點儀中的加熱絲變紅,至液體沸騰。沸騰時若測量溫度計上水銀柱讀數還在系統內,應緩慢放入少許空氣,系統內壓力增加,直到水銀柱讀數露出沸點儀外適宜讀數為止。待溫度恆定後,記下測量溫度計、輔助溫度計及壓力計讀數。
3、再次測量。調節旋塞放入空氣少許,使系統內溫度增加若干。同理測定溫度和壓力數據,連續測量10~12組數據,直至與大氣完全相通。(溫度均勻分布)
4、調節氣壓計,讀取當時大氣壓。
數據記錄與處理:
1. 實驗數據校正。
室溫:18.0℃; 大氣壓:102.45kpa。
(1) 室內大氣壓力校正(室溫18.0℃,杭州緯度30°,海拔10m)。
大氣壓力p』=(102.45 - 0.302 - 0.137)kpa = 102.01kpa。
(2) 溫度計露莖校正(測量溫度計至70.40℃以上部分露出)。
校正公式t = t1 + 0.000156 h( t1- t2 )。
t1為測量溫度計讀數;t2為輔助溫度計讀數;h為測量溫度計露出部分高度(以℃表示) h= t1 – 70.40℃; 0.000156水銀相對玻璃的膨脹系數。
⑸ 純液體飽和蒸汽壓的測定怎麼求截距
關於純液體飽和蒸汽壓的測定怎麼求截距相關資料如下
飽和蒸汽壓是指一定溫度下與純液體相平衡時的蒸汽壓力。它是物質的特性參數。純液體的蒸汽壓是隨溫度變化而改變的,溫度升高,蒸汽壓增大;溫度降低時,則蒸汽壓減小。當蒸汽壓與外界壓力相等時,液體便沸騰,外壓不同時,液體的沸點也不同,通常把外壓為101325Pa 時沸騰溫度定義為液體的正常耐寬圓沸點。
液體飽和蒸汽壓與溫度的關系可用克勞修斯-克拉珀龍方程式表示:
C RT H p m
vap +?-=*ln
由式可知,在一定外壓時,測定不同溫度下的飽和蒸汽壓,以T
p 1~ln *作圖,可得一直線,由直線的斜率可求得實驗溫度范圍內液體的平均摩爾汽化熱m vap H ?。當外壓為101325Pa 、液體的蒸汽壓與外壓相等時,可從圖中求得其正常沸點。
飽和蒸汽壓的測定方法有兩類:
1. 動態法:其中常用的有飽和氣流法,即通過一定體積的己被待測液體所飽和的氣流,用某物質完全吸昌塌收,然後稱量吸收物質增加的質量,求出蒸汽的分壓力。
2. 靜態法:把待測物質放在一封閉系統中,在不同溫度下直接測量蒸汽壓,或在不同外壓下測液體的沸點。
本實驗採用靜態法,通過測定在不同外壓下液體的沸點,得到其蒸汽壓與溫度間的關系。實驗採用壓力巧州平衡管測定蒸汽壓(圖4.1),其原理:平衡管由三個相連的玻璃管a 、b 和c 組成,a 管中儲存液體,b 和c 管中液體在底部相通。
⑹ 測定飽和蒸汽壓常用的方法有哪些
測定飽和蒸汽壓常用的方法有哪些
測定飽和蒸氣壓的方法主要有:
①靜態法:在一定溫度下,直接測量飽和蒸氣壓。此法適用於具有較大蒸汽壓的液體。
②動態法:測量沸點隨施加的外壓力而變化的一種方法。液體上方的總壓力可調,而且 用一個大容器的緩沖瓶維持給定值, 汞壓力計測量壓力值,加熱液體待沸騰時測量其溫度。
③飽和氣流法:在一定溫度和壓力下,回用乾燥氣體緩慢地通過被測純液體,使氣流為該 液體的蒸汽所飽和。用吸收法測量蒸汽量,進而計算出答蒸汽分壓,此即該溫度下被測純液體的飽和蒸氣壓。該法適用於蒸汽壓較小的液體。