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1、实验2 石油产品饱和蒸气压的测定实验项目性质:验证所属课程名称:储运油料学实验学时:2一、实验目的：1.明确液体饱和蒸气压的定义，了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系。 2.掌握用静态法（亦称等位法）测定石油产品在不同温度下的饱和蒸气压的原理方法，3.掌握真空泵、恒温槽及精密数字压力计的使用方法。4.学会用图解法求被测液体在试验温度范围内的平均摩尔气化热及正常沸点。二、实验原理：一定温度下（距离临界较远时），在一真空的密闭容器中，液体很快的和它的蒸气建立动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速度相等。此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸气压。液体的蒸气压与温度有关。温度升
2、高，分子运动加剧，单位时间内从内液面逸出的分子数增多，蒸气压增大；反之，温度降低时，则蒸气压减小。当蒸气压与外界压力相等时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点。外压不同时，液体沸点也将相应改变。我们把外压力为1atm(101325Pa)时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系用克拉修斯-克拉贝龙（Clausius-Clapeyron）方程式来表示： （1）式中，p为液体在温度T时的蒸气压，Pa；R为摩尔气体常数，T为热力学温度，K；为在温度T时的液体摩尔气化热，J/mol。假定与温度无关，或因温度变化范围较小，可以近似视为常数，积分上式，得： （2）其中C为积分常数。由此式
3、可以看出，测定不同温度T下液体的蒸气压P，以lnP对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为，由直线斜率可求算液体的摩尔蒸发焓。测定饱和蒸气压的方法有以下三种：（1）静态法，即在不同温度下直接测定液体的饱和蒸气压。（2）动态法，即在不同外界压力下测定其沸点。（3）饱和气流法，该法是使干燥的惰性气流通过被测物质，并控制气流流速使其为被测物质所饱和。然后测定所通过的气体中被测物质蒸气的含量，就可以根据分压定律算出此被测物质的饱和蒸气压。本实验采用第二种方法静态法来测定石油产品汽油在不同温度下的饱和蒸气压。动态法测蒸气压的方法是调节外压以平衡液体的蒸气压，求出外压就能直接得到该温度下的饱和蒸气压。其实验
4、装置如图2-1所示。如图所示，小球中盛装的是被测试样，U型管内用试样本身作液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物质的蒸气，那么在等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸气压。当这个压力与U型管左支液面上的压力相平衡（U型管两液面齐平）时，就可从与等压计相接的压力计测出在此温度下的饱和蒸气压。恒温槽图2 饱和蒸气压实验装置连接示意图图2-1 饱和蒸气压实验装置连接示意图三、实验仪器和试剂： 饱和蒸气压测量装置（DZ3317）1套（包括DZHS型玻璃恒温水槽一台，数字式低真空压力仪1台）；真空泵及附件一套；汽油等。四、实验步骤1.按照图示连接皮管，将饱和蒸气压测定装置连接好。1.从气压计读取
5、大气压，并记录。2.装样。将汽油通过等位计的加样口装入，使汽油充满试样球体积的2/3，同时保证U型管的双臂大部分含有汽油。3. 将恒温水槽中注入大约一半的水，将装好试样的等位计放入恒温水槽中。 4. 打开真空泵抽气系统，将缓冲储气罐里的空气抽出，开启真空泵约23分钟，关闭所有的阀。 5. 检查系统是否漏气。将数字式低真空压力计接通电源，打开电源开关待液晶屏上的数字稳定后，如果显示数值为0，则表示装置不漏气。6.玻璃恒温水槽接通电源，设置恒温水槽所需温度，可以设置40，用按键来设置温度。7.恒温水槽运行，当水槽中水的温度达到设置的温度（40），打开平衡阀2缓缓抽气，使试样球中液体内溶解的空气和U
6、型管之间的空气显气泡状通过U型管排出，当气泡排完后，调节平衡阀1，使空气缓缓进入测量系统，直至等位计U型管两端液面齐平，记录此时恒温槽的温度，重读压差值，直至两次压力差读数相差无几。则表示试样球液面上的空间已经全被汽油充满，记下压力测量仪上的读数。8.重复步骤7的操作，每次使恒温槽升温5，测定汽油在不同温度下的蒸气压，直至温度升高到70左右为止。要求记录6组温度饱和蒸气压数据。9.实验结束后打开阀门，关闭教学试验仪、恒温水槽的开关，将系统排空，然后关闭真空泵。五、注意事项1.整个实验过程中，应保持等位计试样球液面上空的空气排净。2.抽气的速度要合适。必须防止等位计内液体沸腾过剧，致使U型管内液体被排尽。3.蒸气压与温度有关，故测定过程中恒温水槽的温度波动需控制在0.1K。4.实验过程中需防止U型管液体倒灌进入试样球内，带入空气，使实验数据偏大。六、实验数据记录及处理1.数据记录室温： 气压： KPa温度t/压力测量值E/KPa2.数据处理(1) 计算蒸气压P时，。式中为室内大气压，E为压力测量仪上的读数。P(KPa)lnPT(k)1/T (2) 绘出汽油的蒸气压温度曲线。(3) 以1/T为横坐标，lnp为纵坐标作图，求出直线的斜率K=，并由斜率算出此温度间隔内液体的摩尔气化热，通过图求出液体的正常沸点。
