双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置的制作方法

本实用新型属于教学实验器具领域，涉及物理化学实验双液系气-液平衡相图绘制实验中用到的沸点测定装置。

背景技术：

双液系气-液平衡相图实验是大学物理化学实验中的基础实验之一。该实验使用沸点测定装置测定两种完全互溶的不同混合比例的双液体系的沸点和气液相的组成数据，绘制实验大气压下的双液系沸点-组成关系曲线，求得其两相的平衡组成，从而得到气-液平衡相图。现有的实验仪器主体为带有直型回流冷凝管的长颈圆底烧瓶、与圆底烧瓶相通的回流支管和电加热丝。冷凝管底部有球形小室用于收集气相冷凝液，由支管取液相样品，电热丝直接浸在溶液中加热，采用水银温度计进行温度测量。主要有以下不足：(1)使用双水银温度计，采用露径矫正法测定溶液的沸点，实验误差大，并且水银球容易损坏造成环境污染；(2)在加热过程中，体系没有达到两相平衡前需要不时地倾倒冷凝管底部的球形小室收集的气相冷凝液，直至两相平衡，但由于很难倾倒干净，导致实验测得的气相组成不准确不稳定；(3)气相冷凝由直管冷凝，冷凝效率低；(4)实验结束后倾倒样品出来需要将装置倾斜，操作不便且倾倒不干净；(5)裸露的电加热丝直接浸泡于烧瓶储液部内低闪点的有机溶剂中加热，造成体系的不稳定，并且加热丝本身对研究体系有一定程度的污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种双液系气-液平衡相图的绘制实验用沸点测定装置，以便更为准确地获得双液体系的沸点和气液相的组成数据，并使得实验操作更加方便，且安全环保。

本实用新型所述双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置，包括长颈锥形烧瓶、冷凝管、电加热丝、连通锥形烧瓶颈部和储液部的回流管及温度传感器，所述锥形烧瓶底部中心部位设置有带旋塞阀的排液管，锥形烧瓶储液部侧壁上设置有加料口，所述温度传感器伸入锥形烧瓶储液部下部，通过与锥形烧瓶瓶口组合的软木塞固定，所述冷凝管为球形冷凝管，其下端与回流管衔接并相通、其中心线与锥形烧瓶的中心线平行，冷凝管与回流管衔接处下方的回流管上设置有截断或导通流体通路的旋塞阀，冷凝管与回流管衔接处设置有取样口。

上述双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置，所述回流管与锥形烧瓶颈部连通的一端至与冷凝管衔接处之间的部段向下倾斜，且该部段与锥形瓶颈部之间的夹角α为30～50°。

上述双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置，回流管上的旋塞阀设置在冷凝管与回流管衔接处下方0.5～1cm处。

上述双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置，所述锥形烧瓶底部内壁设置有安装电加热丝的玻砂管，该玻砂管与锥形烧瓶底部内壁为一体化结构，所述电加热丝安装在玻砂管中，其两端伸出用于与电加热装置连接。

上述双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置，所述温度传感器为Pt100热电阻。

上述双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置，所述取样口和加料口为带磨口塞的磨口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型所述沸点测定装置在与锥形烧瓶相通的回流管上设置有旋塞阀，在体系平衡前不收集液体时处于开启状态实现回流，在气液两相平衡后关闭旋塞阀实现气相冷凝液的收集，因而使实验测得的气相组成准确且稳定，从而减小实验误差。

2、本实用新型所述沸点测定装置将加热丝与实验样品完全隔离开，避免加热丝对研究体系的污染，且能防止爆沸。

3、本实用新型所述沸点测定装置使用铂热电阻温度传感器代替原来的双玻璃水银温度计，读数稳定准确，且安全环保。

4、本实用新型所述沸点测定装置采用球形冷凝管，提高了冷凝效率，有利于促使汽-液相达平衡。

5、本实用新型所述沸点测定装置，锥形烧瓶底部中央设置有带旋塞阀排液口，实验后能方便地将样品排放干净。

附图说明

图1为本实用新型所述沸点测定装置的结构示意图；

图2为电加热丝与玻砂管的组合示意图。

图中，1-锥形烧瓶，2-冷凝管，3-回流管，4-温度传感器，5-排液管，6-取样口，7-旋塞阀，8-电加热丝，9-加料口、10-玻砂管。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型所述双液系气-液平衡相图的绘制实验用沸点测定装置做进一步说明。

本实施例中，双液系气-液平衡相图绘制的实验用沸点测定装置如图1、图2所示，包括长颈锥形烧瓶1、冷凝管2、电加热丝8、连通锥形烧瓶颈部和储液部的回流管3及温度传感器4。所述锥形烧瓶1底部中心部位设置有带旋塞阀7的排液管5，锥形烧瓶储液部侧壁上设置有带磨口塞的磨口式加料口9，所述温度传感器4为Pt100热电阻，使用时伸入锥形烧瓶储液部下部，通过与锥形烧瓶瓶口组合的软木塞固定，所述冷凝管为球形冷凝管，其下端与回流管衔接并相通、其中心线与锥形烧瓶1的中心线平行，冷凝管与回流管衔接处下方1cm的回流管上设置有截断或导通流体通路的旋塞阀7，冷凝管与回流管衔接处设置有带磨口塞的磨口式取样口6。所述回流管与锥形烧瓶颈部连通的一端至与冷凝管衔接处之间的部段向下倾斜，且该部段与锥形瓶颈部之间的夹角α为45°。所述锥形烧瓶1底部内壁设置有安装电加热丝的玻砂管10，该玻砂管与锥形烧瓶底部内壁为一体化结构，所述电加热丝8安装在玻砂管中，其两端伸出用于与电加热装置连接。