關於此實驗
混合兩種揮發性成分,並比較分壓、總壓和蒸氣組成。即使液體混合物為等莫耳,揮發性較高的成分也可能在氣相空間中富集。
學習目標
- 對每種液體成分套用拉午耳定律。
- 透過道耳頓定律將分壓與蒸氣莫耳分率連結起來。
- 區分定溫下的泡點壓力曲線和露點壓力曲線。
使用方法
- 1比較相同溫度下純甲苯和純苯的蒸氣壓。
- 2將液相莫耳分率設為相等並混合,記錄蒸氣相中苯的富集比例。
- 3改變氣相空間體積,並比較壓力與蒸氣量的關係。
- 4顯示泡點-露點包絡線,並驗證目前的液相與氣相組成對應於相同的平衡壓力。
模型
假設
- 液相是組成給定的理想大型儲液槽,氣相則視為理想氣體。此處不考慮液相的有限耗盡與非理想活度係數。
- 苯使用安東尼係數 4.01814、1203.835 和 −53.226;甲苯使用 4.08245、1346.382 和 −53.508。溫度限制在 308.15 至 338.15 K。
- 氣相空間體積的變化會改變相同飽和壓力下的蒸氣量。示蹤顏色代表組成,而非實際數密度或交換動力學。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼混合樣品中氣相的苯莫耳分率大於液相的苯莫耳分率?
- Q2在大型儲液槽模型中,為什麼改變氣相空間體積不會改變飽和壓力?
常見問題
這能預測乙醇-水共沸物嗎?
不能。這需要非理想液相模型。目前的理想二元模型不會產生組成範圍內部的共沸點。
為什麼泡點曲線與露點曲線的橫軸組成不同?
泡點曲線以液相莫耳分率為參數,露點曲線以氣相莫耳分率為參數。水平連線連接共存的兩種組成。
