① 簡單蒸餾的原理
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、吸附等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。
其原理以分離雙組分混合液為例。把料液加熱使它部分汽化,易揮發組分在蒸氣中得到增濃,難揮發組分在剩餘液中也得到增濃,這在一定程度上實現了兩組分的分離。兩組分的揮發能力相差越大,則上述的增濃程度也越大。在工業精餾設備中,使部分汽化的液相與部分冷凝的氣相直接接觸,以進行汽液相際傳質,結果是氣相中的難揮發組分部分轉入液相,液相中的易揮發組分部分轉入氣相,也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
液體的分子由於分子運動有從表面溢出的傾向。這種傾向隨著溫度的升高而增大。如果把液體置於密閉的真空體系中,液體分子繼續不斷地溢出而在液面上部形成蒸氣,最後使得分子由液體逸出的速度與分子由蒸氣中回到液體的速度相等,蒸氣保持一定的壓力。此時液面上的蒸氣達到飽和,稱為飽和蒸氣,它對液面所施的壓力稱為飽和蒸氣壓。實驗證明,液體的飽和蒸氣壓只與溫度有關,即液體在一定溫度下具有一定的蒸氣壓。這是指液體與它的蒸氣平衡時的壓力,與體系中液體和蒸氣的絕對量無關。
把液體加熱至沸騰,使液體變為蒸氣,然後使蒸氣冷卻再凝結為液體,這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。很明顯,蒸餾可把易揮發和不易揮發的物質分離開來,也可把沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大(至少30℃以上)才能得到較好的分離效果。在常壓下進行蒸餾時,由於大氣壓往往不是恰好為0.1MPa,因而嚴格說來,應對觀察到的沸點加上校正值,但由於偏差一般都很小,即使大氣壓相差2.7KPa,這項校正值也不過±1℃左右,因此可以忽略不計。
暴沸
把盛有液體的燒瓶放在石棉網上,下面用煤氣燈加熱,在液體底部和玻璃受熱的接觸面上就有蒸氣的氣泡形成。溶解在液體內的空氣或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空氣有助於這種氣泡的形成,玻璃的粗糙面也起促進作用。這樣的小氣泡(稱為氣化中心)即可作為大的蒸氣氣泡的核心。在沸點時,液體釋放大量蒸氣至小氣泡中,待氣泡的總壓力增加到超過大氣壓,並足夠克服由於液柱所產生的壓力時,蒸氣的氣泡就上升溢出液面。因此,假如在液體中有許多小空氣或其它的氣化中心時,液體就可平穩地沸騰,如果液體中幾乎不存在空氣,瓶壁又非常潔凈光滑,形成氣泡就非常困難。這樣加熱時,液體的溫度可能上升到超過沸點很多而不沸騰,這種現象稱為「過熱」。一旦有一個氣泡形成,由於液體在此溫度時的蒸氣壓遠遠超過大氣壓和液柱壓力之和,因此上升的氣泡增大得非常快,甚至把液體沖溢出瓶外,這種不正常沸騰的現象稱為「暴沸」。因此在加熱前應加入助沸物以期引入氣化中心,保證沸騰平穩。助沸物一般是表面疏鬆多孔、吸附有空氣的物體,如碎瓷片、沸石等。另外也可用幾根一端封閉的毛細管以引入氣化中心(注意毛細管有足夠的長度,使其上端可擱在蒸餾瓶的頸部,開口的一端朝下)。在任何情況下,切忌把助沸物加至已受熱接近沸騰的液體中,否則常因突然放出大量蒸氣而把大量液體從蒸餾瓶口噴出造成危險。如果加熱前忘了加入助沸物,補加時必須先移去熱源,待加熱液體冷至沸點以下後方可加入。如果沸騰中途停止過,則在重新加熱前應加入新的助沸物。因為起初加入的助沸物在加熱時逐出了部分空氣,再冷卻時吸附了液體,因而可能已經失效。另外,如果採用浴液間接加熱,保持浴溫不要超過蒸餾液沸點20℃,這種加熱方式不但可以大大減少瓶內蒸餾液中各部分之間的溫差,而且可使蒸氣的氣泡不單從燒瓶的底部上升,也可沿著液體的邊沿上升,因而可大大減少過熱的可能。
過程
純粹的液體有機化合物在一定的壓力下具有一定的沸點,但是具有固定沸點的液體不一定都是純粹的化合物,因為某些有機化合物常和其它組分形成二元或三元共沸混和物,它們也有一定的沸點。不純物質的沸點則要取決於雜質的物理性質以及它和純物質間的相互作用。假如雜質是不揮發的,則溶液的沸點比純物質的沸點略有提高(但在蒸餾時,實際上測量的並不是不純溶液的沸點,而是逸出蒸氣與其冷凝平衡時的溫度,即是餾出液的沸點而不是瓶中蒸餾液的沸點)。若雜質是揮發性的,則蒸餾時液體的沸點會逐漸升高或者由於兩種或多種物質組成了共沸點混合物,在蒸餾過程中溫度可保持不變,停留在某一范圍內。因此,沸點的恆定,並不意味著它是純粹的化合物。
蒸餾沸點差別較大的混合液體時,沸點較低者先蒸出,沸點較高的隨後蒸出,不揮發的留在蒸餾器內,這樣,可達到分離和提純的目的。故蒸餾是分離和提純液態化合物常用的方法之一,是重要的基本操作,必須熟練掌握。但在蒸餾沸點比較接近的混合物時,各種物質的蒸氣把同時蒸出,只不過低沸點的多一些,故難於達到分離和提純的目的,只好藉助於分餾。純液態化合物在蒸餾過程中沸程范圍很小(0.5~1℃)。所以,蒸餾可以利用來測定沸點。用蒸餾法測定沸點的方法為常量法,此法樣品用量較大,要10 mL以上,若樣品不多時,應採用微量法。
分餾
定義:分餾是利用分餾柱把多次氣化—冷凝過程在一次操作中完成的方法。因此,分餾實際上是多次蒸餾。它更適合於分離提純沸點相差不大的液體有機混合物。
進行分餾的必要性:(1)蒸餾分離不徹底。(2)多次蒸餾操作繁瑣,費時,浪費極大。
混合液沸騰後蒸氣進入分餾柱中被部分冷凝,冷凝液在下降途中與繼續上升的 蒸氣接觸,二者進行熱交換,蒸汽中高沸點組分被冷凝,低沸點組分仍呈蒸氣上升,而冷凝液中低沸點組分受熱氣化,高沸點組分仍呈液態下降。結果是上升的蒸汽中低沸點組分增多,下降的冷凝液中高沸點組分增多。如此經過多次熱交換,就相當於連續多次的普通蒸餾。以致低沸點組分的蒸氣不斷上升,而被蒸餾出來;高沸點組分則不斷流回蒸餾瓶中,從而把它們分離。
② 簡單蒸餾的原理是什麼
利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元。蒸餾是是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合,不會引入新的雜質。
蒸餾實驗步驟:
①將待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中,要注意不使液體從支管流出。
②加入幾粒助沸物(如沸石等),安好溫度計,溫度計應安裝在通向冷凝管的側口部位。
③用水冷凝管時,先由冷凝管下口緩緩通入冷水,自上口流出引至水槽中,然後開始加熱。
④蒸餾完畢,應先停止加熱,然後停止通水,拆下儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,先取下接受器,然後拆下尾接管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。
③ 怎麼在家自製簡單的蒸餾裝置
在家自製簡單的蒸餾水的具體制備步驟及材料如下:
材料:你需要准備18L左右容積的不銹鋼鍋、自來水、玻璃碗、圓形烘焙架、鍋蓋、冰塊
1、把一個18L容積左右的不銹鋼鋼鍋裝滿一半左右的自來水。
拓展資料:
蒸餾水是指經過蒸餾、冷凝操作的水,蒸二次的叫重蒸水,三次的叫三蒸水 。低耗氧量的水,加入高錳酸鉀與酸工業蒸餾水是採用蒸餾水方法取得。
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
自然界中的水都不純凈,通常含有鈣、鎂、鐵等多種鹽,還含有機物、微生物、溶解的氣體(如二氧化碳)和懸浮物等。用蒸餾方法可以除去其中的不揮發組成。用蒸餾法,並配合以下一些措施,可以獲取質量較高的蒸餾水。
1、排去初始餾分(約占原水的20%),因為揮發組分主要集中在初始餾分中。
2、排去殘留部分(約占原水的20%),因為很多不揮發組分集中在殘留水中。
3、添加某些物質以利於蒸餾。例如,添加NaOH,使水中的CO2變成難揮發組分,添加KMnO4可氧化水中的有機物。
④ 簡單的蒸餾過程,簡單明了的蒸餾過程
簡單的蒸餾過程如下:
1、分離液體混合物,僅對混合物中各成分的沸點有較大的差別時才回能達到較答有效的分離
。
2、測定純化合物的沸點。
3、提純,通過蒸餾含有少量雜質的物質,提高其純度。
4、回收溶劑,或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
⑤ 簡單蒸餾和間歇蒸餾的共同點和區別
一、共同點:
都是通過外界溫度的調節,使液體轉為氣態的一個過程。水蒸餾將水蒸氣
通入含有不溶或微溶於水但有一定揮發性
的有機物的混合物中,並使之加熱沸騰。簡單蒸餾所產生的蒸汽,基本上與當時的釜液達到相平衡狀態。減壓蒸餾
也是通過減壓來調節物質的沸點。
二、區別:
1、利用的方式不同:
水蒸氣蒸餾系指將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾,使揮發性成分隨水蒸氣一並餾出。簡單蒸餾又稱微分蒸餾,也是一種單極蒸餾操作,常以間歇方式進行。減壓蒸餾,通過減少體系內的壓力而降低液體的沸點,從而避免這些現象的發生。
⑥ 說說酒精的蒸餾與精餾
酒精蒸餾的歷史可追溯到幾千年前。 古時候人們因飢餓會將落地很久的野果也拿來充飢,他們發現落地較久的野果會有一種濃香甜美的別樣味道,從中得到啟示,學會了釀酒。可是直接釀造的酒不易保存,時間一久會完全變味。
後來,人類通過加熱延長保存時間,但是加熱會影響口感。一次偶然的機會,有人發現酒在加熱的過程中,鍋蓋上的凝結的液體具有同樣的濃香甜美的口味。
於是人類學會了用蒸煮的辦法收集蒸汽再用水冷卻,得到清澈透明的冷凝液,也就是酒 ,這樣既可以保存時間久,又能保證其原有風味。從此酒精蒸餾開始應用並不斷獲得發展。
蒸餾的原理其實很簡單,簡而言之一句話:通過各種物質沸點的不同進行物質分離。酒精,學名乙醇,容易揮發,沸點78℃,在加熱的過程中很容易氣化跑出醪液而與醪渣分離開來。
在蒸餾過程中低沸點的物質先蒸出,高沸點的物質後蒸出。 利用加熱容器對酒進行蒸煮,將酒氣冷凝,這樣一個過程稱為 簡單蒸餾 ,只經過一次簡單蒸餾所得到的酒依然是渾濁呈白色的,口味濃烈辛辣,有「濁酒」,「白酒」之稱。後來人類又採用多次重蒸的方法,使酒變得越來越清澈,酒度也在不斷的提高,產生了「烈酒」。
進入工業時代,科技快速發展,人們發現多次簡單蒸餾雖然能達到預期的目標,但是步驟極為繁瑣,製造成本也較高。此時精餾理論出現, 精餾是一種利用迴流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法。
精餾理論較為復雜,可簡單理解為將多次簡單蒸餾疊加在一起形成了精餾。 一次簡單的蒸餾就是在一個加熱器盛放混合液,底部進行加熱,然後低沸點物質以氣體形式大量從頂部排出。
而精餾就是將多次簡單蒸餾,從下到上疊加在一起,將簡單蒸餾中的重要工具——「鍋」,一個疊一個,就變成了精餾中的重要工具—— 「精餾塔」。
精餾塔的工作原理也可這樣簡單理解。 最下面那個鍋(暫時稱為1號鍋,其實就是精餾塔中的第一塊塔板)直接或者間接通入蒸汽進行加熱,低沸點物質和部分高沸點物質以氣體形式逃離1號鍋,然後氣體被上面那個鍋(2號鍋)的液體冷凝。從1號鍋蒸發出來的氣態高沸點物質會優先被冷凝,並且冷凝後會產生熱(類似水蒸氣冷凝後會大量放熱),這些熱又會將2號鍋里的低沸點物質優先氣化,這樣2號鍋里更多的低沸點物質和少部分高沸點物質再向3號鍋擴散。
這樣循環往復經過多個鍋之後我們就能 從最頂部的那個鍋得到濃度很高的低沸點物質,從最底部的那個鍋得到濃度很高的高沸點物質。
精餾廣泛應用於石油化工,輕工食品,冶金等行業。化工廠里到處樹立的高高瘦瘦的鐵器便是精餾塔。無論是酒精還是乙脂,最後都是由精餾塔完成提濃工作,得到合格產品。
⑦ 怎麼在家自製簡單的蒸餾裝置
在家自製簡單的蒸餾裝置:
家庭自製蒸餾水簡易方法:
一、器材:鍋(蒸籠)、鍋蓋(玻璃製品)、燒杯(玻璃製品)
二、方法:
1、在鍋中加入自來水,注意不要加太多,防止沸騰後濺入燒杯,
2、加熱,水沸騰後低溫加熱保持沸騰狀態即可,不可火力過猛,也是為了防止水濺入燒杯。如果是蒸籠可以把燒杯放到上層,可以完全避免自來水濺入燒杯。
3、鍋蓋倒置在鍋口,冷凝後蒸餾水流入燒杯。
三、注意事項:
1、鍋中水不要多,可以加快沸騰,而且可以防止濺水入燒杯。
2、鍋蓋和燒杯必須清洗干凈,得到的第一杯水一般雜質多,可以倒回鍋里。
3、取燒杯時要注意安全,防止燙傷,最好使用工具,但工具不能浸入燒杯造成污染。
4、蒸餾水不可飲用,大量飲用會造成中毒。
⑧ 自製蒸餾水最簡單方法
自製蒸餾水最簡單方法如下:
1、在一個5加侖(18.927升)的不銹鋼鍋中加入一半的自來水。
2、在水裡放一個玻璃碗,要確保它能浮起來。碗不能碰到鍋底,如果碗不能浮起來,就把它從水裡拿出來,在鍋底放一個圓形的烤架,然後把碗放回水中。
3、在進行下一步之前,鍋里的水必須先沸騰。
4、用冷/熱屏障創造凝聚效果你可以把鍋蓋倒過來,然後裝滿冰塊。當熱蒸汽撞擊冷蓋時,會產生冷凝效果。
5、把鍋里的水燒開當水持沸騰時,水蒸氣會上升並凝結在鍋蓋上。冷凝水會滴到碗里。讓蒸餾過程繼續,直到碗里有足夠的蒸餾水滿足你的需要。
6、觀察碗里的水收集情況碗里的水是熱的,但不應該煮沸。如果碗里的水開始沸騰,就把爐子的溫度調低,只需要保存鍋里的水沸騰。
7、把鍋從火上移開,打開蓋子。
8、把碗里的蒸餾水從鍋里拿出來這樣做時要小心,以免燙傷自己。如果你願意等一會的話,你可以等水冷卻了再取碗里的水。
9、在儲存之前先讓蒸餾水冷卻。
⑨ 簡單的蒸餾方法是什麼啊
用專門的蒸餾裝置,對混合物加熱,讓水從混合物中蒸發出來。然後將蒸發出來的水蒸汽收集讓其冷卻再變成水。
蒸餾法是分離、純化液態混合物的一種常用的方法,也可以測定液態化合物的沸點,因此對鑒定純液態化合物有一定的意義。
常用的蒸餾裝置,用標准磨口儀器裝配,由圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計、冷凝管、接收管和接收瓶組成。當用普通玻璃儀器裝配蒸餾裝置時,通常使用帶支管的蒸餾燒瓶,各玻璃儀器間用膠塞連接。
(9)簡單蒸餾一起擴展閱讀:
將待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中,要注意不使液體從支管流出。加入幾粒助沸物,安好溫度計。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。
蒸餾完畢,應先停止加熱,然後停止通水,拆下儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,先取下接受器,然後拆下尾接管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。
⑩ 簡單的蒸餾過程,簡單明了的蒸餾過程
閃急蒸餾將液體混合物加熱後經受一次部分汽化的分離操作。版
簡單蒸餾使權混合液逐漸汽化並使蒸氣及時冷凝以分段收集的分離操作。
精餾藉助迴流來實現高純度和高回收率的分離操作 ,應用最廣泛。對於各組分揮發度相等或相近的混合液,為了增加各組分間的相對揮發度
,可以在精餾分離時添加溶劑或鹽類,這類分離操作稱為特殊蒸餾,其中包括恆沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾;還有在精餾時混合液各組分之間發生化學反應的,稱為反應精餾。
編輯本段實驗室蒸餾操作應用方面蒸餾操作是化學實驗中常用的實驗技術,一般應用於下列幾方面:蒸餾燒瓶(1)分離液體混合物,僅對混合物中各成分的沸點有較大的差別時才能達到較有效的分離;
(2)測定純化合物的沸點;
(3)提純,通過蒸餾含有少量雜質的物質,提高其純度;(4)回收溶劑,或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。