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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 無機/物化 » 物理化學 » 異丙醇與水的共沸組成與壓力的關系
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zhangxue1124金蟲 (小有名氣)
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異丙醇與水的共沸組成與壓力的關系
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| 我知道常壓下異丙醇和水的共沸組成中含水量是12.1%，那么不同壓力下的共沸物中含水量是不是不同？如真空度是0.1MPa？有沒有關于異丙醇與水在不同壓力下的共沸溫度、共沸組成的對照表或計算公式呢？ |
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不同壓力下的共沸物中含水量肯定是不同的，這個可以用相率來解釋！ 當然，結合相圖和數(shù)學知識，也可以這么看： （1）我們看的是溫度T關于組成x（液相組成）、y（氣相組成）的相圖，那么這個相圖的先決條件是在“一定壓力下” （2）相圖有兩條線，一條是T和x的曲線，即x = X(T)，還有一條是T和y的曲線，即y = Y(T) （3）共沸組成要求 x=y，即 X(T)=Y(T)，即可解出溫度T，這個就是共沸溫度，同時也可以解出共沸組成 x 和 y （4）前面說了相圖的先決條件是在“一定壓力下”，因此，實際上x不僅是溫度函數(shù)，也是壓力函數(shù)，即x = X(T，P)；同理y = Y(T，P)。所以根據共沸組成要求 x=y，所以 X(T，P) = Y(T，P)，即共沸溫度T可以表示成壓力P的函數(shù)，即T=T(p)，將T=T(P)反代回 x = X(T，P)和y = Y(T，P)，即發(fā)現(xiàn)共沸組成 x，y是壓力P的函數(shù)，不同壓力下的共沸物中含水量肯定是不同的！ 我們以前在物理化學書中學過理想溶液，理想溶液是不會形成共沸物的，因此，共沸物是一種嚴重偏離理想溶液的溶液，形成這種現(xiàn)象的原因是組成溶液的兩種物種之間的特殊的分子間作用力造成的。但不同的共沸體系的分子間作用力，如異丙醇/水共沸體系中異丙醇和水之間的分子間作用力，與乙醇/苯共沸體系中乙醇和苯之間的分子間作用力差別非常大，因此沒有一種通用的判斷變化趨勢的方法，即使你知道了異丙醇和水之間的分子間作用力的具體形式，也要通過統(tǒng)計力學計算才能得出一個變化趨勢的公式（況且異丙醇和水之間的分子間作用力目前還不知道具體形式）！ 異丙醇與水在不同壓力下的共沸溫度、共沸組成的對照表或計算公式，貌似也沒有！ 至于實驗，最簡單的方法就是在真空度為0.1MPa這個壓力下，去繪制異丙醇和水的相圖，在相圖上找到 液相組成x 和氣相組成y 這兩條曲線的交點，交點所對應的溫度和組成就是共沸溫度和共沸組成。 相圖具體怎么通過實驗繪制，可以參考相關的《物理化學實驗》教材！ 至于氣相色譜，還有液相色譜，在繪制相圖時，可以用來定量測定異丙醇/水體系氣液達到平衡時的氣相組成和液相組成，從而輔助繪制相圖！ [ Last edited by sddtc888 on 2013-7-21 at 00:36 ] |
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zhangxue11247樓2013-07-21 00:18:09
zhangxue1124
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