實驗原理

根據p-T關系原理，汽液達到平衡時的蒸汽壓隨溫度的升高而增大，反之，溫度降低時則減小。靜態總壓法即基于這樣的原理進行的，其可以直接測定純物質飽和蒸汽壓，也可測定混合物的汽相壓力。對于混合物，液相組成可于測量前通過人為配置，當混合物在一定溫度下達到汽液兩相平衡時，測得其飽和蒸汽壓，再根據物料衡算和熱力學關系推算得到汽相組成，從而可得到完整的汽液平衡數據T、P、x和y。靜態總壓法是測定純物質飽和蒸汽壓最基本的方法，主要應用于高壓和常壓，也可用于0.1至3.0 kPa下的體系。低壓時，常用液氮對樣品進行冷凍并脫氣，除去溶解在樣品中的雜質氣體和吸附氣體（不凝氣），消除或減少這些氣體對結果的影響；高壓時，溶解氣體和吸附氣體產生的影響可以忽略。

靜態總壓法測定裝置如圖1所示。

圖1  靜態總壓法實驗測定裝置示意圖

(1) 平衡室；(2) U型壓力計；(3) 溫度計；(4) 水浴；(5) 保溫室；(6) 脫氣室

該實驗裝置由高真空系統、平衡系統、恒溫系統和測量系統等組成。其中高真空系統由真空泵等組成，用于排出系統中的空氣以及脫除液體樣品中的雜質氣體；平衡系統由平衡器、零壓計、水銀壓差計和脫氣室等組成，用于放置樣品和汽液兩相達到平衡；恒溫系統由恒溫水槽、樣品瓶恒溫槽等組成，用于控制樣品溫度；測量系統由水銀溫度計、測高儀等組成，用于測量各個實驗所需溫度和水銀高度差。

基于循環法實驗的基本步驟

1 加料

在平衡釜的接口處均勻涂抹上真空油脂，用直角吸管在零壓計中加入水銀至零壓計的高度約1/2處，用注射器抽取一定量的試劑加入平衡釜中，將接好接口，并壓緊接觸面排出氣泡以保證其氣密性。將平衡釜與整套裝置連接，并用力將兩端接口壓緊以保證氣密性良好。

2 脫氣

關閉系統所有連通大氣和連通平衡釜的閥門，打開真空泵，抽取整個密封系統中的氣體。待整個密封系統中的壓力在一定值以下時，用液氮急速冷凍待測樣品，在冷凍樣品的過程中應盡量保持零壓計左右兩側的水銀高度較一致，防止平衡釜側的壓力過小而使水銀沖入平衡釜。待釜內液體完全凍結后，打開平衡釜兩側的閥門以抽掉平衡釜內未冷凍的氣體（即不凝氣體）。然后關閉平衡釜與真空系統間閥門，用冷水或溫水將冷凍的樣品融化，操作時應使整個平衡釜完全浸沒于水浴中，使樣品能較快、均一融化。如此反復多次冷凍脫氣直至溶解于液體中的氣體基本脫除完。

3 恒溫

將平衡釜慢慢浸入恒溫水浴中，打開恒溫槽電源開關，調節水溫至所需的溫度，打開循環水開關，保持水浴溫度。樣品在水浴升溫過程中，液體上面的汽相壓力會不斷增大。如果此壓力值超過了零壓計所能測定的范圍，則需將此汽相壓力轉移到恒溫箱外面有較大量程的水銀壓力計上進行測量。

4 測量

一段時間后，每間隔一定時間觀察零壓計兩側的水銀面高度是否有變化，如果觀測中幾乎不變，則可認為平衡釜中的汽液兩相已經達到平衡，可對零壓計和水銀壓力計進行讀數操作，記錄下數據，并記下當時零壓計和水銀壓力計所處環境的溫度以作校正，如此重復記錄多次數據。完成一個溫度下的測量后，調節恒溫水浴至另一溫度，重復上一過程，直到完成所有所需溫度下的測量。

5 結束

所有測量結束后，關閉真空泵、關閉恒溫水浴，打開系統內部的閥門，緩慢開啟通大氣的閥門使系統恢復到常壓。然后將平衡釜從系統中取下，釜中的水銀和樣品分別收回處理，平衡釜清洗干凈后放入烘箱內烘干。