实验三 液体饱和蒸气压的测定
一．实验目的：
1． 了解用静态法测定乙醇在不同温度下蒸气压的原理，进一步理解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。
2． 掌握真空泵、恒温槽及气压计的使用。
3． 学会用图解法求乙醇所测实验温度范围内的平均摩尔汽化热。
二．实验原理：
液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克拉贝龙方程式表示：
dp/dT=△vapHm/T△Vm；
设蒸汽为理想气体，在实验温度范围内摩尔汽化焓△vapHm为常数，忽略液体体积，对上式积分可得克—克方程式：
lgP=-△vapHm/2.303RT+C。
式中：P为液体在温度T时的饱和蒸汽压；C为积分常数。
根据克-克方程,以lgP对1/T作图，得一直线，其斜率m=-△vapHm/2.303R，由此可求得△vapHm。
测定液体饱和蒸汽压的方法：
1.静态法
2.动态法
3.饱和气流法
本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。其原理图如图1，左侧为压差测量仪原理图，右侧为等压管，等压管右侧小球中盛被测样品—无水乙醇，U形管中用样品本身做封闭液。
在一定温度下，若等压计小球液面上方仅有被测物质的蒸气，那么U形管右支管液面上即D液面所受压力就是其蒸气压。当这个压力与U型管左支液面即C上的空气压力相平衡时（U型管两臂液面齐平），就可从等压计相接的压差测量仪中测出此温度下的饱和蒸气压。
三．实验原理图
四．实验装置
五．实验仪器及试剂：
仪器：真空泵，缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪
试剂：无水乙醇
六．实验步骤
1．恒温调节：首先插上恒温槽总电源插座，打开电源开关，打开搅拌器开关，按下温度设定开关，设定目标温度如20℃，加热恒温。
2．检漏：将烘干的等压计与冷凝管连接，打开冷却水，关闭放空管，打开真空泵及抽真空阀1、2，使低真空测压仪上显示压差为4000Pa~5300Pa。关闭抽真空阀1、2，注意观察压力测量仪的数字变化。如果系统漏气，则压力测量仪的显示数值逐渐变小。此时应细致分段检查，寻找漏气部位，设法消除。
3．装样：取下等压计，将盛样球烤热，赶出样品球内的空气，在从上口加入乙醇，样品管冷时，即可将乙醇吸入，再烤，再装，装至2/3球的体积。在U型管中加乙醇作液封。
4．体系抽真空、测定饱和蒸汽压。等压计与冷凝管接好并用橡皮筋固定牢，置20℃恒温槽中，开动真空泵，开启抽气阀1，缓缓开启抽真空阀2，使等压计中液体缓缓沸腾，排尽其中的空气，关闭抽气阀2和1，缓缓开启放空阀，调节U型管两侧液面等高，从压力测量仪上读出△P及恒温槽中的T值，同法再抽气，再调节等压管双臂液面等高，重读压力差，直至两次的压力差读数相差无几。则表示样品球液面上的空间一全部被乙醇充满，记下压力测量仪上的读数。
5．同法测定25℃，30℃，35℃，40℃时乙醇的蒸汽压。（注意：升温过程中应经常开启放空阀，缓缓放入空气，使U型管两臂液面接近相等，如放入空气过多，可缓缓打开抽气阀2抽气）
6．实验完后，缓缓打开放空阀至大气压止。并在数字式大气压力计上读取当时的室温和大气压，并记录。
七．实验注意事项：
1．整个实验过程中，应保持等压计样品球液面上空的空气排净。
2．抽气的速度要合适。必须防止等压计内液体沸腾过剧，致使U型管内液封被抽尽。
3．蒸汽压与温度有关，所以测定过程中恒温槽的温度波动需控制在±0.1℃。
4．实验过程中需防止U型管内液体倒灌入样品球内，带入空气，使实验数据偏大。
5．实验结束时，必须将体系放空，使系统内保持常压，关掉缓冲罐上抽真空开关及所有电源开关和冷却水。
八．数据处理：
1．将测得数据计计算结果列表：
|
温度 项目 |
△P（Pa） |
P＝P0-△P（Pa） |
lgP |
1/T(K-1) |
备注 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注意：P0为大气压，气压计读出后，加以校正之值，△P为压力测量仪上读数。
2．根据实验数据作出lgP~1/T图。
3．从直线lgP~1/T上求出乙醇在实验温度范围内的平均摩尔汽化焓，将计算结果与文献值进行比较，讨论其误差来源。
4．以最小二乘法求出乙醇蒸汽压和温度关系式（：lgP=- B/T+C）中的B、C值。
