二组分体系气液平衡相图实验的再讨论与改进

在传统二组分体系气液相平衡相图实验中使用的沸点测定仪虽盛行多年,却暗藏一个未被关注而影响深刻的理论性设计缺陷,系统内由于气相冷凝液的产生使相数增加而违背了相律,冷凝水的温度对气相冷凝液的组成有明显影响。该文在理论和应用层面分析和探讨了原有装置存在的主要问题,重新设计了二组分体系气液平衡相图原位测试装置。该装置可实现对气相物质的原位监测而不需要产生气相冷凝液,能够消除传统实验在理论建立和测试应用中长期存在的矛盾点,解决物理化学实验教学中的这一问题,使实验装置符合实验原理,提高了实验精确度,可为物理化学实验仪器的开发提供借鉴。

苯和二甲苯体系固液相平衡的数据预测与相图

针对对二甲苯装置结晶单元中由苯和二甲苯组成的相关体系,选取了固液相平衡计算模型—Van't Hoff方程简式,利用与苯和二甲苯有关的二元和三元体系固液相平衡文献数据对该模型进行考察,利用该模型预测由苯和二甲苯组成的二元和三元体系的固液相平衡数据,并绘制三元体系的固液相平衡相图。结果表明:采用Van't Hoff方程简式计算,苯和二甲苯有关体系的液相摩尔分数的平均相对偏差为2.69%,低共熔点温度的偏差最高为0.59℃,最低为0.01℃,表明所选模型适用于由苯和二甲苯组成的体系固液相平衡计算;利用该模型预测苯-间二甲苯、苯-邻二甲苯二元体系及对二甲苯-间二甲苯-苯、对二甲苯-邻二甲苯-苯、间二甲苯-邻二甲苯-苯三元体系的固液相平衡数据,绘制了对二甲苯-间二甲苯-苯三元体系的固液相平衡相图,这些新的相平衡数据和相图均未见有文献报道,可为对二甲苯结晶相关体系的固液相平衡研究提供理论指导和依据。

二组分固-液平衡相图在矿物结晶中的应用

主要介绍了二组分固–液平衡相图在岩浆形成矿物过程中的应用,列举了简单低共熔、有化合物生成和有固溶体生成的三种类型的固–液平衡相图应用实例,最后分析解释复杂相图,为提高学生对基础相图知识掌握和运用能力提供素材。

二组分气-液平衡相图实验的绿色化研究

从实验装置、实验体系、试剂配制、数据测量等方面阐述了二组分气-液平衡相图实验的绿色化改革措施。低压恒流电源的引入,大大降低了沸点仪中电加热丝的熔断率;通过将若干沸点仪串联,增加了同组学生独立操作实验的机会,同时达到了节约用水、缩短实验时间的目的;正丙醇-水实验体系的选择体现了实验绿色化的理念;提前配制法和逐次添加法等试剂配制方式的灵活使用显著提高了试剂利用率;数据测量时的恰当处理有效避免了学生人为错误对实验的影响。实践证明该方案简便实用、效果显著,值得推广和借鉴。

二组分体系水-正丙醇的气液平衡相图绘制

为探索物理化学绿色化实验室的建设,选用便宜、毒性小的水-正丙醇作为二组分体系,实验装置采用普通的沸点仪和酒精灯,通过逐渐添加法配置溶液,进行了该体系的气液平衡相图的绘制。总结了实验过程中应该注意的事项,得到了该体系的用不同浓度表示方法的2种t-x相图,相图中气相线和液相线相交之处有明显的相切特征。得到的该体系在常压下的最低恒沸点为87.2℃。浓度用摩尔分数表示时得到的相图的最低恒沸点位于整个相图的中间部分,明显好于用质量浓度得到的相图。该体系绿色无污染,结果稳定、可靠,是一个值得推荐的二组分体系。

二组分液-固平衡体系的T-x相图

针对工科学生,介绍了七个基本的二组分液-固平衡体系的T-x相图及之间的相互转变,讨论了这类复杂相图的分析方法,这将有助于学生理解和掌握二组分相图的基本规律,为实际应用打下良好的基础。

二溴苯物系固液平衡测定与正规溶液模型

采用差示扫描量热法测定了邻二溴苯与间二溴苯、对二溴苯与间二溴苯和对二溴苯与邻二溴苯的3个二元固液平衡数据,同时绘制出相应的简单低共熔型二元相图。各物系低共熔摩尔分数组成和温度分别为:邻二溴苯(x)+间二溴苯(1?x),x=0.4485,T=240.4K;对二溴苯(x)+间二溴苯(1-x),x=0.1002,T=260.9K;对二溴苯(x)+邻二溴苯(1?x),x=0.1306,T=272.3K。采用单参数正规溶液模型计算,温度均方根偏差不大于1.1K,说明正规溶液模型适用于上述弱极性异构体物系固液平衡计算.

顺丁烯二酸酐在直链二酸二乙酯类溶剂中固液平衡研究

采用综合法测定了顺丁烯二酸酐 (顺酐 )在己二酸二乙酯 ,丙二酸二乙酯 ,丁二酸二乙酯 ,癸二酸二乙酯的固液平衡数据 ,并与顺酐在六氢化邻苯二甲酸二异丁酯中的溶解性进行了比较 ,发现该类溶剂为很好的顺酐溶剂。采用经验公式、λH方程、Wilson方程对顺酐在直链二酸二乙酯中的溶解度数据进行了关联 ,Wilson方程能很好地关联数据。

水-异丙醚-对苯二酚液-液-固等温平衡数据的实验测定

用气相色谱仪测定了常压下水-二异丙基醚-对苯二酚在50℃和46℃的两个等温平衡数据。这两个等温截面的特点是：存在单相液体与对苯二酚固体的平衡区域，同时存在液相分层的广阔的两相共存区域。实验表明，等温截面上没有液-液-固三相共存点。实验数据包括对苯二酚的饱和溶解度数据和两液相共存数据。二异丙基醚萃取水中对苯二酚的饱和分配系数仅为07～1.3，远小于二异丙基醚萃取水中苯酚的分配系数。结论是：等温下用二异丙基醚萃取水中对苯二酚并不很有效。

对二甲苯＋环己烷及对二甲苯＋二甲基亚砜的固液相平衡和过量吉布斯自由能

测定了对二甲苯＋环己烷及对二甲苯＋二甲基亚砜体系（均为简单低共熔混合物）的固液平衡相图，计算出它们在３１３．１５Ｋ的过量吉布斯自由能。结果表明两体系对理想溶液均产生正偏差。

甲苯和二甲苯体系固液平衡相图及其低共熔点对比

针对对二甲苯结晶相关由甲苯和二甲苯组成的二元和三元体系,选取固液相平衡计算模型—Van′t Hoff方程简式计算了由甲苯和二甲苯组成的二元和三元体系的液相摩尔分数与低共熔点温度及组成,并绘制了与甲苯有关的对二甲苯-甲苯-邻二甲苯、邻二甲苯-甲苯-间二甲苯、对二甲苯-甲苯-间二甲苯等3个三元体系的固液相平衡相图,对比分析了3个三元体系的低共熔点和其他由甲苯和C_(8)芳烃组成的三元体系的低共熔点。结果表明:由甲苯或由乙苯和二甲苯组成的三元体系,其最低共熔点温度均比完全由二甲苯组成的三元体系低30℃以上;在甲苯和乙苯同时存在的由甲苯、乙苯和二甲苯组成的三元体系,其最低共熔点温度又比甲苯和乙苯仅一个存在的由甲苯或由乙苯与二甲苯组成的三元体系最低共熔点温度至少低12℃;甲苯-乙苯二元体系低共熔点温度相当低,是由甲苯和C_(8)芳烃组成的所有二元体系低共熔点温度中最低的。

DDHI-DIPP二元体系固液平衡数据的测定和关联

测定了DIPP-DDHI体系的固液平衡相图，用理想溶液模型和UNIQUAC活度系数模型进行了关联; 其中用UNIQUAC活度系数模型所获得的结果较满意。

间位与对位二氯苯的二元液固平衡相图研究

采用热分析法测定了间、对位二氯苯系统不同组成时的步冷曲线,并进行了结晶试验,表明该体系属于简单低共熔混合物.

苯酚+环己酮二元系固液相平衡

全浓度范围内测定了苯酚＋环己酮二元系固液平衡相图，该体系在Ｘ＝０．５处形成了摩尔比１∶１的化合物，Ｘ＝０．９３以后可以观察到环己酮的晶型转变，其晶型转变温度数值与纯环己酮相同为２２０．５３Ｋ，体系低共熔点位置在（０．３４２，２３９．４２Ｋ），（０．８２６，２１４．１３Ｋ）。

推荐一个绿色化学实验——乙酸正丁酯-乙醇-水三组分液-液平衡相图测绘

介绍了部分互溶的液-液三组分新体系——乙酸正丁酯-乙醇-水的平衡相图实验方法、绘制及此实验体系在实验教学中的实验效果。可以利用该实验向学生渗透绿色化学的理念。

物理化学的互动-探究式教学研究——以二组分理想溶液系统的气、液平衡的讲授为例

在二组分理想溶液系统的气、液平衡的教学中运用了互动-探究的教学法,具体教学过程为：制定互动-探究的教学目标;通过设置互动环节,启迪学生深层次学习;通过对比分析,探讨结论,采用互动-探究式教学,能深刻挖掘所学内容在基本概念、基本理论方面的生长点等,取得了非常好的教学效果。

二组分固一液体系相图的规律

二组分固一液体系,是工业上常见的一类体系,这类体系的相图对分离或提纯物质;依实际需要确定合金成份,以及本世纪50年代发展起来的制备高纯度金属和有机化合物(5个9以上的纯度)既有效又易行的'反域熔炼法'等生产实际,具有重要的指导意义。这类体系主要包括两种:一种是水盐体系,另一种是合金体系。

2,4/2,6-二氨基甲苯固液相平衡测定及关联

采用差示扫描量热法测定了2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯的二元固液相平衡数据,绘制出相应的简单低共熔型二元相图。物系低共熔摩尔分数组成和温度为:2,4-二氨基甲苯(x_1)+2,6-二氨基甲苯(1-x_1),x_1=0.4999,T=336.56 K。分别采用理想溶液模型、Wilson方程、λh方程和Ott经验方程对固液平衡数据进行关联,温度平均标准偏差1.89、0.15、0.21和0.05 K。关联结果表明Wilson方程、λh方程和Ott经验方程对固液平衡数据关联精度较高,均能很好的关联该二元固液相平衡数据,但基于Wilson方程的参数只有两个,所以优先选择Wilson方程进行数据关联。固液平衡的测定和关联为该体系工业生产、回收提纯及理论研究提供重要的固液相平衡数据。

二氯甲烷二元系固液相平衡及其固体分子间化合物

测制了二氯甲烷环已酮， 二氯甲烷 Ｎ， Ｎ二甲基甲酰胺的固液平衡相图． 相图表明形成了１∶１ 的稳定化合物 Ｃ６ Ｈ１０ Ｏ· Ｃ Ｈ２ Ｃｌ２ 和 Ｈ Ｃ Ｏ Ｎ （ Ｃ Ｈ３）２· Ｃ Ｈ２ Ｃｌ２ ． 计算出由固体组分生成这些固体分子间化合物的摩尔焓变， 对计算结果进行了讨论．

全浓度二组分体系液－固吸附计量置换模型的研究──Ⅱ模型比较及参数表征

用文献数据对理论部分［１］所导出的吸附计量置换模型（ＳＤＭ—Ａ）进行了检验，并对ＳＤＭ—Ａ的两种表达式（ＳＤＭ－ＡＣＣ和ＳＤＭ—ＡＲＣ）作了比较．结果表明该模型适用于这些吸附体系．从理想溶液及具有负偏差的非理想溶液中吸附时，以ＳＤＭ—ＡＣＣ为优，而从大多数具有正偏差的非理想溶液中吸附时则以ＳＤＭ—ＡＲＣ更佳．若在个别情况下这两种表达式不属线性方程时，则可用简化方法处理．用模型吸附参数ｑ／Ｚ或２ｎ／Ｚ值为依据所表征的理想与非理想吸附体系，不同于吸附剂自其中吸附的理想与非理想溶液．