6．达到平衡后，需要记录下两个温度计的读数，此温度为平衡温度，并用微量注射器分别取两相样品，通过阿贝折射仪测其组成。关掉电源，加热器拿下，釜液停止沸腾。
7．用注射器从釜中取出2~5ml的混合液，然后加入同量的一种纯物料，重新建立平衡。加哪一种纯物料，根据你上一次的平衡温度而定，以免各实验点分配不均。 8．实验完毕，关掉电源和水源。 五、实验数据处理
（一）实验条件及给定数据 ①实验条件
实验温度：18.0 ℃ 大气压：101.3Kpa ②纯组分在常压下的沸点 苯：80.4 ℃ 正庚烷：98.4℃ （二）原始数据
（三）平衡温度
表2 二等标准水银温度计
平衡温度的计算方法如下：t 实际＝t 主＋t 修正＋t 校正值 t 修正：通过精查温度计的修正值得到，见表1 t 校正值：t 校正值＝kn(t主-t s )
k ——水银在玻璃中间的膨胀系数取0.00016； n ——露出部分的温度系数取60 t
主——在介质中的温度；
t s ——露出水银柱的平均温度（即辅助温度计的读数） 计算实例
第一组 ：实际=91.5+0.076+0.00016 60(91.5-28.0)=92.2
t
（四） 苯和正庚烷纯组分在本实验不同温度下的饱和蒸汽压的计算
表4 纯物料安托尼常数
由
Antoine （安托尼）公式：
lgP i 0=Ai – Bi /(Ci +t) 式中：
t —温度，℃（即计算所得的实际温度） P 0—饱和蒸汽压，mmHg 所以可得到： P i 0=10(Ai-Bi/(Ci+t)) 计算实例
第一组苯的饱和蒸汽压：10^(6.87987-1196.76/(219.161+92.2))=1086.998
表5各温度下组分的饱和蒸汽压
① 用非线形最小二乘法回归配偶参数Λ12 、Λ21 用非线性最小二乘法拟合：matlab 拟合程序见下
主程序： bb0=[1,1]
[bb,resnorm]=lsqnonlin('qiye',bb0)
子程序：
function F=qiye(bb)
x1=0.01*[20.8 37.8 54.65 59.2]; x2=1-x1;
y1=0.01*[30.3 52.6 62.7 70.4]; y2=1-y1;
Pa0 =[1086.998 951.901
892.095 853.025]; Pb0 =[630.853 547.053 510.222 486.257]; for i=1:4
F(i)=y1(i)-Pa0(i)*x1(i)/760*exp(-log(x1(i)+bb(1)*x2(i))+x2(i)*(bb(1)/(x1(i)+bb(1)*x2(i))-bb(2)/(x2(i)+bb(2)*x1(i))))
end
for i=5:8 j=i-4
F(i)=y2(j)-Pb0(j)*x2(j)/760*exp(-log(x2(j)+bb(2)*x1(j))+x1(j)*(bb(2)/(x2(j)+bb(2)*x1(j))-bb(1)/(x1(j)+bb(1)*x2(j)))) End
bb =0.2204 1.9070 resnorm =0.0057 也就是： Λ12= 0.2204 Λ21= 1.9070 ②气相组成
采用Wilson 方程关联 lnγ1=-ln(x 1+Λ12x 2) +x 2(
Λ12Λ21
-)
x 1+Λ12x 2x 2+Λ21x 1
lnγ2=-ln(x 2+Λ21x 1) +x 1(
Λ21Λ12
-)
x 2+Λ21x 1x 1+Λ12x 2
由matlab 算出y 实测－y 计算程序如下： bb =[0.2204 1.9070];
x1=0.01*[20.8 37.8 54.65 59.2]; x2=1-x1;
y1=0.01*[30.3 52.6 62.7 70.4]; y2=1-y1;
Pa0 =[1086.998 951.901 892.095 853.025]; Pb0 =[630.853 547.053 510.222 486.257]; for i=1:4
F(i)=y1(i)-Pa0(i)*x1(i)/760*exp(-log(x1(i)+bb(1)*x2(i))+x2(i)*(bb(1)/(x1(i)+bb(1)*x2(i))-bb(2)/(x2(i)+bb(2)*x1(i)))); end
for i=5:8 j=i-4
F(i)=y2(j)-Pb0(j)*x2(j)/760*exp(-log(x2(j)+bb(2)*x1(j))+x1(j)*(bb(2)/(x2(j)+bb(2)*x1(j))-bb(1)/(x1(j)+bb(1)*x2(j)))); End F
得到F= -0.0415 0.0301 -0.0227 0.0339 0.0120 -0.0112 0.0338 0.0036
表6 各组分气相摩尔分率的计算值
F=
m
∑ (y
j =1
222222
1实-y 1计) j +(y2实-y 2计) j =（－0.0415）+(0.0301)+…+（0.0338）+0.0036=0.00572
（六）用实验值和计算值作温度组成图（t —x —y ）
图1 苯测量值的气液相图（t —x —y ）
图2 苯计算值的气液相图（t —x —y ）
（七） 实验结果讨论及误差分析 （1）实验结果讨论
从实验的结果的相图和气相组成的实验值和计算值的比较来看，本次实验测得以及回归所得实验数据可靠，误差均在实验允许范围内。从相图可以看出，本实验数据很好的体现了常规二元气液平衡相图规律。应用Wilson 方程关联实验数据，并采用非线性最小二乘法进行回归处理，得出配偶参数，再求出气相组成，所得气相组成误差平方和为0.00572。即计算值和实验值的误差非常小，可以用关联得到的Wilson 方程计算该物系的组成。 （2）实验误差分析
由于本次实验只是降温操作，每次均是取出混和液，加入纯苯，所以整个实验过程测定的温度是逐渐下降的，而且实验测定的气液相平衡组成是采集的数据点也不是十分的充足，以致相点分布欠佳。在使用阿贝折射仪测定折射率的时候存在读数误差，以及由折射率在折射率—组成的工作曲线上读取气液相组成时候存在误差。读取温度计的温度的时候存在估读误差。对贮液槽内液体组成是否已经等于平衡气相组成，会对测定产生很大影响。计算结果会造成影响。取样的时候是否平衡釜已经达到气液平衡，且平衡釜上方汽相贮液槽内液体组成是否已经等于平衡气相组成，会对测定产生很大影响
六、思考题
（1）实验中怎样判断气液两相已达到平衡？
答：实验中采用对比法来判断气液两相是否达到平衡。即先记录下来一个体系的温度，然后每隔2至3分钟读一次温度，如果相邻两次温度读数不再发生变化，则可判定气液两相达到平衡。
（2）影响气液平衡测定准确度的原因有那些？
答：①装置的气密性；②平衡温度的读取；③由阿贝折射仪读取混和液折射率的误差；④在阿贝折射仪工作曲线上由折射率读取气液相组成存在读数误差；⑤取样时气液是否达到平衡；⑥是否选取了合理的取样点。
6．达到平衡后，需要记录下两个温度计的读数，此温度为平衡温度，并用微量注射器分别取两相样品，通过阿贝折射仪测其组成。关掉电源，加热器拿下，釜液停止沸腾。
7．用注射器从釜中取出2~5ml的混合液，然后加入同量的一种纯物料，重新建立平衡。加哪一种纯物料，根据你上一次的平衡温度而定，以免各实验点分配不均。 8．实验完毕，关掉电源和水源。 五、实验数据处理
（一）实验条件及给定数据 ①实验条件
实验温度：18.0 ℃ 大气压：101.3Kpa ②纯组分在常压下的沸点 苯：80.4 ℃ 正庚烷：98.4℃ （二）原始数据
（三）平衡温度
表2 二等标准水银温度计
平衡温度的计算方法如下：t 实际＝t 主＋t 修正＋t 校正值 t 修正：通过精查温度计的修正值得到，见表1 t 校正值：t 校正值＝kn(t主-t s )
k ——水银在玻璃中间的膨胀系数取0.00016； n ——露出部分的温度系数取60 t
主——在介质中的温度；
t s ——露出水银柱的平均温度（即辅助温度计的读数） 计算实例
第一组 ：实际=91.5+0.076+0.00016 60(91.5-28.0)=92.2
t
（四） 苯和正庚烷纯组分在本实验不同温度下的饱和蒸汽压的计算
表4 纯物料安托尼常数
由
Antoine （安托尼）公式：
lgP i 0=Ai – Bi /(Ci +t) 式中：
t —温度，℃（即计算所得的实际温度） P 0—饱和蒸汽压，mmHg 所以可得到： P i 0=10(Ai-Bi/(Ci+t)) 计算实例
第一组苯的饱和蒸汽压：10^(6.87987-1196.76/(219.161+92.2))=1086.998
表5各温度下组分的饱和蒸汽压
① 用非线形最小二乘法回归配偶参数Λ12 、Λ21 用非线性最小二乘法拟合：matlab 拟合程序见下
主程序： bb0=[1,1]
[bb,resnorm]=lsqnonlin('qiye',bb0)
子程序：
function F=qiye(bb)
x1=0.01*[20.8 37.8 54.65 59.2]; x2=1-x1;
y1=0.01*[30.3 52.6 62.7 70.4]; y2=1-y1;
Pa0 =[1086.998 951.901
892.095 853.025]; Pb0 =[630.853 547.053 510.222 486.257]; for i=1:4
F(i)=y1(i)-Pa0(i)*x1(i)/760*exp(-log(x1(i)+bb(1)*x2(i))+x2(i)*(bb(1)/(x1(i)+bb(1)*x2(i))-bb(2)/(x2(i)+bb(2)*x1(i))))
end
for i=5:8 j=i-4
F(i)=y2(j)-Pb0(j)*x2(j)/760*exp(-log(x2(j)+bb(2)*x1(j))+x1(j)*(bb(2)/(x2(j)+bb(2)*x1(j))-bb(1)/(x1(j)+bb(1)*x2(j)))) End
bb =0.2204 1.9070 resnorm =0.0057 也就是： Λ12= 0.2204 Λ21= 1.9070 ②气相组成
采用Wilson 方程关联 lnγ1=-ln(x 1+Λ12x 2) +x 2(
Λ12Λ21
-)
x 1+Λ12x 2x 2+Λ21x 1
lnγ2=-ln(x 2+Λ21x 1) +x 1(
Λ21Λ12
-)
x 2+Λ21x 1x 1+Λ12x 2
由matlab 算出y 实测－y 计算程序如下： bb =[0.2204 1.9070];
x1=0.01*[20.8 37.8 54.65 59.2]; x2=1-x1;
y1=0.01*[30.3 52.6 62.7 70.4]; y2=1-y1;
Pa0 =[1086.998 951.901 892.095 853.025]; Pb0 =[630.853 547.053 510.222 486.257]; for i=1:4
F(i)=y1(i)-Pa0(i)*x1(i)/760*exp(-log(x1(i)+bb(1)*x2(i))+x2(i)*(bb(1)/(x1(i)+bb(1)*x2(i))-bb(2)/(x2(i)+bb(2)*x1(i)))); end
for i=5:8 j=i-4
F(i)=y2(j)-Pb0(j)*x2(j)/760*exp(-log(x2(j)+bb(2)*x1(j))+x1(j)*(bb(2)/(x2(j)+bb(2)*x1(j))-bb(1)/(x1(j)+bb(1)*x2(j)))); End F
得到F= -0.0415 0.0301 -0.0227 0.0339 0.0120 -0.0112 0.0338 0.0036
表6 各组分气相摩尔分率的计算值
F=
m
∑ (y
j =1
222222
1实-y 1计) j +(y2实-y 2计) j =（－0.0415）+(0.0301)+…+（0.0338）+0.0036=0.00572
（六）用实验值和计算值作温度组成图（t —x —y ）
图1 苯测量值的气液相图（t —x —y ）
图2 苯计算值的气液相图（t —x —y ）
（七） 实验结果讨论及误差分析 （1）实验结果讨论
从实验的结果的相图和气相组成的实验值和计算值的比较来看，本次实验测得以及回归所得实验数据可靠，误差均在实验允许范围内。从相图可以看出，本实验数据很好的体现了常规二元气液平衡相图规律。应用Wilson 方程关联实验数据，并采用非线性最小二乘法进行回归处理，得出配偶参数，再求出气相组成，所得气相组成误差平方和为0.00572。即计算值和实验值的误差非常小，可以用关联得到的Wilson 方程计算该物系的组成。 （2）实验误差分析
由于本次实验只是降温操作，每次均是取出混和液，加入纯苯，所以整个实验过程测定的温度是逐渐下降的，而且实验测定的气液相平衡组成是采集的数据点也不是十分的充足，以致相点分布欠佳。在使用阿贝折射仪测定折射率的时候存在读数误差，以及由折射率在折射率—组成的工作曲线上读取气液相组成时候存在误差。读取温度计的温度的时候存在估读误差。对贮液槽内液体组成是否已经等于平衡气相组成，会对测定产生很大影响。计算结果会造成影响。取样的时候是否平衡釜已经达到气液平衡，且平衡釜上方汽相贮液槽内液体组成是否已经等于平衡气相组成，会对测定产生很大影响
六、思考题
（1）实验中怎样判断气液两相已达到平衡？
答：实验中采用对比法来判断气液两相是否达到平衡。即先记录下来一个体系的温度，然后每隔2至3分钟读一次温度，如果相邻两次温度读数不再发生变化，则可判定气液两相达到平衡。
（2）影响气液平衡测定准确度的原因有那些？
答：①装置的气密性；②平衡温度的读取；③由阿贝折射仪读取混和液折射率的误差；④在阿贝折射仪工作曲线上由折射率读取气液相组成存在读数误差；⑤取样时气液是否达到平衡；⑥是否选取了合理的取样点。