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1、第卷 第期年高等学校化 学学报,汽化热量热计的建立及物质 汽化潜热的测定李祥生严文兴浙江大学化学系在时仪器的基础上进行 适当改进,本文建立了一种等温 绝 热型汽化 热量热计。经对甲醉、乙醇、苯、甲苯和水等物质的测 定,精度可达一夕与文献值衬比,准确度在以内。在纯物质测 定 的基拙,甘水十乙醉、苯十甲醇两个二元物系进行了等压积分汽化潜热的刚定文中对采用“差分一积分 图”方法反 映汽化过程中体系的烩变作了一些探讨另外夕本文还就我国石 油轻馏分汽化 热的 侧定进行了初步的探索和研完。纯物质及混合物的汽化潜热是重要的热力学数据,在理论研究和工艺设计 中都有着广泛 的用途我 们从建立测定 纯物质在正常沸
2、点的汽化热量热计着手,进而将之用于二元溶液等压积分汽化潜热的测定,取得了比较好 的结果在此基础上,还就实验测定我国着轻馏分 的汽化热进行了一些探索量热计的结构与工作原理本量热计的主体由玻璃吹制而成它主要 由汽化器、汽锅及内外夹套、加热线圈及电能测量系统、直接称 量装置等四大部分组成娜, 量热计图的工作原理是在汽锅和汽化器内都注入相 同的液体试样夕当汽锅 液体沸腾后,产生的饱和蒸汽充满内夹套,并包围汽化器,从而使汽化器内样品的汽化过程十分接 近于等温绝热过量 的蒸汽进入外夹套构成的气室,然后经冷凝管回流到汽锅中。汽化器 用一根金属丝悬挂 在天平上,底部电极端浸入汞杯 中,使加热线 圈与电源接通经
3、过测 量导入的电能和物质汽化所 引起的重量变化,即可得到该物质在正常沸点下的汽化热数据。设输入 电压为犷,串联在 电路中的标准电阻、上的电位降为犷,水时间 内的汽化量为刁川,则汽化热乙、可 由下式求得刁二犷厂刁八一乙。,了厂厂厂获丁丁 渊渊渊渊几几肠肠闷闷闷闷闷闷工工七 鑫向剑也量织叽卜本文于年月工日收到第期汽化热量热计的走阶沈及物质汽化潜热的测定其中,为校正因子它主要 包括两大部分,一是偏离绝热 的校正,另一是 电能校正对本最热计主要考虑电能校正,即对汞杯、电极端和导线等所消耗 的电能校正刀一犷犷犷,其中夕和、为汽化器铆路情况下测得的偷入电压及尸几的电位降。夕纯物质汽化潜热的测定试剂乙醇、苯
4、和甲苯采 用上海试剂一厂色谱纯产品,甲醇采 用杭州叶绿素厂产舒,水为去离子水电导。又。一“几一表中还列 出了木文结果 与文献值的对比,相对误 差均在以下表纯物质汽化潜热的测定 户实 验 值文献值 试样一测 定次 数一一一兀丁二丁万一一 叻。吐标准误,筹乙醇相琦镍差一介丫 娜 一托拓勺拓一一恻勺矛斗卡一一 忽军 哆瞩瞩瞩芍一一苯一一甲拓耳二元物系汽化热的测定混合物的等压积 分汽化潜热。,戈定义为在一定压力下,液相完全转 变为汽相的过程所产生 的热效应。在此过程中,体系的温度由泡点上升到露点,终态气相组成等于始态液相组成。由于量热计汽化器中汽化过程是连续 的,汽化量的测定可连续进行,故可伴随其汽化
5、过程连续 测定 其汽化潜热 如果把全部汽 化量乙。划分成若干小区间脚、,并分别测得各部分汽化所 需的热量,称之为“差 分热”,则 将此差分热外推 至乙。,所得到的数值就十分接近于该体系的微分汽化热,如果在直角坐标系中,以横坐标表示汽化质量,分成若干个长度为刁爪,的区间,纵坐标为平均汽化热,则可得到一系列矩形图每个矩形 的面积表示 差分汽化热,而总面积则表示积 分汽化热。若整个汽化过程是在理想绝热的环境 中进行,而,又取得适当的小,则得到的是一 条蒸馏曲线,它表示蒸馏过程中体系的烩变规律。在我们采用 的仪器中,量热体系并非封闭物系,蒸汽不断 从汽 化器中逸出,因而,汽相温度是在。,已区间 变化的
6、另一方面,由于加热线 圈必须被液体浸衡因此液体试样不能全部汽化夕即、梦,、所对应的组成只是实际汽化的那部分溶液的组成介价高等 学校化学学报年考虑到汽相显热及残液显热的校正,我们可得,二。认,一。一。,一。其中, ,与,分别为汽相 和残液在。,温度区间的平均热容。与分别为汽相 与残液的质量,为实验终了时液相 的温度,。为二元溶液的泡点。而二一二一般情 况下,。用上述方法测定 了两个二元体系,乙醇水和苯十甲醇的等压积分汽化热。结果如图和表所示。知口白柳叫灿合吕妞闷。不了一矿犷飞乍件 二,重百分数刀图平均汽化热与汽化量的关系图二元物系等压积分汽化热与组成的关系本文结果,文献值。表二元物系等压积分汽化
7、热的测定结果乙醇水苯甲醇苯实验值实验值 重量百分比,一一万 节片重量百分比二,、孟。,、心口工卜卜遗丹工已 ,甲口幼,了,且口通孟介了暇幼心,口,自,叮叮乙,玉,玉,工几嘴几阅矶了,口内八八 ”了丹七的能洲叨吐吸心,山工助,民 性。匕才叹六曰丹人日丹内叹八”,品口心口血乙勺勺月甘人“咬口,不梦凡为实验测得值,为经式校正后的值。石油馏分汽化潜热测定的研究我们取大连输油管 中的大庆原油,用上海第四石油机械厂生产的原油实沸点蒸馏装置分馏,切割温度间隔为,第必汽化热量热计的建立 及物质汽化潜热的测定如果把馏分的馏程 近似 作为汽化过程 中的温度区 间夕则所测得的即为刁区间内汽液两相 之间的烩差实验 中
8、,由于残浓无法精确分析,日无汽 液平衡数据 可供参考,故考虑对 同一馏 分反复测定多次,将残液回收集中后再次测定,取得外延值实验结果如表所示。表石油馏分汽化热的测定结果样一不不汽化量以前馏分与一,精度 拓曰曰幼口几乙口口己八一饮子分一一一。一一一一一一一,八,精度 拓口八八们八讨布一一一一一软色一一一一工产任亡月一留分、”,精度 拓少,切护 结语本文所建立的仪器对纯组分正常 沸点汽化热的 测定可以满足精密量热工作的要求。同时,对二元混合物系的等压积分汽化热测定也提供一 条可供选择的途径由于本装置简便,测定速度快,因此对于象石油馏分这样的复杂混合物汽化热测定有着比较经济、实用的特点另外,本文中提出的“差分一积分图”的概 念,对了解蒸馏过程中质量 与始变 之 间的变化规律 有着一定的参考价值高等学校化学 学报年参考文献、几一,厂刁口人。州,二,了,了,。,人一。、,、,二,口。人口入。阴哪盯石 农吟,责任编辑毕素香们以一只,。朴。,。、。了。入。,。,滩。、。,。、,刀。,了,一、,赶一夕,一一
