丙酮-氯仿共沸体系不能用常规精馏方法分离,萃取精馏常用的有机溶剂具有高毒性和易挥发的缺点。作为常规有机溶剂的替代物,离子液体具有高选择性和非挥发性的优点。它的加入能改变物系组分之间的相互作用,并能消除共沸现象。本文合成了两种离子液体,1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([MMIM]][DMP])、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM][DEP]),用于测定丙酮-氯仿-离子液体的汽液相平衡数据,考察了其分离丙酮-氯仿共沸体系的能力。通过实验测量了丙酮-氯仿-离子液体的汽液平衡数据,两种离子液体都能打破丙酮-氯仿共沸体系。两种离子液体摩尔分数大于0.15时,丙酮对氯仿的相对挥发度大于1。随着离子液体的加入,丙酮的活度系数增大,氯仿的活度系数减小。当丙酮浓度低时,离子液体对丙酮活性系数有较大影响。当丙酮浓度高时,离子液体对丙酮活性系数的影响很小。利用NRTL热力学模型进行数据回归,获得NRTL热力学模型参数。通过模型得到的结果与实验数据比较,其平均相对偏差分别为1.82%和1.79%,证明NRTL模型能较好地关联了实验数据。选取离子液体[EMIM][DEP]和常规有机溶剂二甲基亚砜,比较在相同摩尔浓度下的萃取分离能力,结果表明离子液体具有更好的分离能力。从量子化学角度分析了离子液体的作用机理,采用Gaussian 09A进行量子化学构型优化及能量分析。在考虑BSSE校正和零点能校正的条件下,通过比较离子液体分子与丙酮、氯仿分子间相互作用能,[MMIM][DMP]及[EMIM][DEP]与丙酮之间的相互作用能相差较大,与氯仿的相互作用能差别不大。