液体饱和蒸气压测量装置的改进与实验

第１３卷第２期　贵州教育学院学报　Ｖｏ１．ｔ　３．Ｎｏ．２　２　０　０　２年４月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＧＵＩＺＨＯＵ　ＥＤＵＣＡＴＩＯＮＡＬ　ＣＯＬＬＥＧＥ　ＡＤｒ　２００２　液体饱和蒸气压测定装置的改进与实验　周进康　（贵州教育学院化学系．贵州贵阳　５５０００３）　摘要：在多年实验的基础上．改进了液体饱和蒸气压测定装置中的核心部件一平衡管一在宴验中取得了较好效　果。　关键词：饱和蒸气压；平衡管；平均摩尔气化热；正常沸点　中田分类号：Ｏ６—３２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００２—６９８３（２００２）０２一［）（］５８—０３　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ　ｖａｐｏｒ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ＺＨＯＵ　Ｊ［ｎ—ｋａｎｇ　（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ．Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ－Ｇｕｉｙａｎｇ・Ｇｕｉｚｈｏｕ　６５０００３・Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ。ｎ　ｔｈｅ　ｙｅａｒｓ　ｏｆ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ—ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｐｕｔｓ　Ｐ　ａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　ｇｅｔｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ　ｖａｐｏｒ　ｔｅｎｓｉｏｎ－ｂａｌａｎｃｅ　ｔｕｂｅ—ａｖｅｒａｇｅ　ｍｏ　ｌ实验装置的改进　液体的饱和蒸气压是一项重要热力学参数，它的测定是物理化学实验中热力学部分的基本内容。但　在多年的实验教学中，由于实验装置复杂．操作较困难，学生实验结果较差。同对对实验装置中温度计的　安装及数据读取存在疑问，因为实验中每一次测量（在一定的压力下）都要加热水浴，并使平衡管内液体　沸腾，然后待其ｂ、Ｃ两管内渣面平衡时读取水浴的温度值，作为平衡管一　内液体沸腾时的温度，而这　两个温度值是不一致的，这就带来了误差；温度值又需要安装辅助温度计来校正．使实验装置复杂；所以　温度计安装在水浴中是不尽合理的，数据的误差影响Ｐ‘一丁曲线和ｌｇＰ‘一１／７、曲线的线性关系，最终　导致实验结果误差。于是对测量装置进行了改进，将测量装置中５平衡管部分改为支管平衡管，见图ｌ　中（１）、（２）．它是在ａ管上端开一口并接上一段玻璃管，支管的长度为８．２　ＣＩＩＩｔ内径为Ｉ．０　ｃｍ，能插入普　通玻璃温度计（介质为红色更利于观察）．用外套内径和温度计相同的橡胶管来密封（可用小号真空橡胶　管）。ａ管增长后长为１９．８　ＣＩＩ１｝此时温度计的９０　Ｃ刻度在密封线以下．测定沸点在此温度以下的物质不　受影响，如环己烷、乙醇、乙酸乙酯等。实验时从ａ管口Ａ处和ｃ管端口加入液体并插入温度计，操作方　法和实验步骤没有变化。它的Ｃ管上端采用外磨结构和内磨口的冷凝管相连接：若将玻璃温度计改为数　字温度计而插入温度传感器，所测物质将不受，测量精确度也会提高　另外水浴缸尽量选得大一些，　让平衡管完全浸入水浴中　２测试实验　（条件）：温度２Ｏ　Ｃ，大气压为６６９　ｍｍＨｇ　在装置中换上支管平衡管＇捌量环己烷的饱和蒸气压．用精度为０．１　Ｃ的温度计测量温度．最小刻度　收稿日期：２００ｌ　ｌ（ｒ　９５　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　周进康：液体饱和蒸气压测定装置的改进与宴验　・ｊ９・　１）饱蔫气压漫Ｉ定装置　１　Ｕ形压力计．２搅拌器　３砖凝恃、４温度计．ｊ平衡臂，６缓冲瓶．？水浴缸。　（２）支营平衡管　图Ｊ　饱和蒸汽压洲定装王　为１　ｍｍＨｇ的Ｕ形压力计测量压力差，记录测试实验的数据（见表１），并在直角坐标上绘制尸　一７１曲　线及ｌｇＰ　－－１／７’直线【如图２），求得平衡摩尔汽化搏ＡｖＨｍ及正常沸点Ｔｂ．Ｐ／Ｃ（表２）　表１　测定装置中换上支管平衡管所测饱和燕｛．【压和对应沸点温度的关着Ｉ　注：（，　Ｐｏ一△　０为太气压　由表　１中Ｐ　、Ｔ、ｌｇＰ‘、Ｉ／Ｔ等数据分别作尸’一７’和ｌｇＰ　一１／Ｔ关系罔如图２。　表２　不周装置谢定环己烷的△ｔ　Ｈ　殛正常沸点Ｔｂ　（ｊ）：平衡管．（２）支菅平博管　维普资讯 http://www.cqvip.com

・６Ｏ・　贵州救育学院学报　第ｌ　３卷　Ｐ’／ｍｍＨ８　●　８０　７５　７０　：●　＼　６５　Ｊ　●　●　』　Ｙ’关手图ｌｇＰ　一ｌ／Ｔ关系图　图２　３实验结果与讨论　上述测试结果表明，装置中用支管平衡管所测得结果的准确度有明显提高（环己烷的气化热文献值　为３２．７６　ｋＪ．ｔｏｏ！　，环己烷的正常沸点文献值为８０．７５　Ｃ）＿¨　影响因素可能是：　（１）海拔高度不同，大气压也不同；物质的正常沸点就有差异。实验中装置（１）的结果（外水浴的温　度）虽然接近文献值，但本地区环己烷的正常沸点以装置（２）的测量结果．即为７８．６　Ｃ更接近真实值。　（二）装置中使用支管平衡管克服了温度计插在水浴缸里，测量外水浴的温度作为平衡管内液体的　温度，使读得的沸点偏高和测量的精度差的不足；同时让学生更容易理解液体的饱和蒸气压和所对应沸　腾温鹱【沸点）的关系，否则常对温度计插在水浴缸里提出疑问。　（三）支管平衡管在加入液体时操作也很方便。可以分别从ａ管和ｃ管端口加入待测液体，实验完成　回收亦如此，也便于清洁处理。　参考　文献　［１　惠云．郭盘榀等简易动志法蝌定液体饱和蒸气压的装置　］．太学化学．１　９９８．１３．（５）：｛２　［２］北京大学化学系钎理化学教研室物理化学实驶（修定丰）［Ｍ］．北京：北京＾学出版杜．１　９８５．　［胡复旦大学物理化学教研室等编物理化学实验（第四版）［Ｍ：北京：高等教育出版社．１９９３．