蒸餾法分離的實驗探究

1. 蒸餾法海水淡化的實驗過程

蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法，但由於技術不斷地改進與發展，該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程，其原旦如同海水受熱蒸發形成雲，雲在一定條件下遇冷形成雨，而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓，那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便，至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。

2. 用水蒸汽蒸餾法將固體從雜質中分離出來

水蒸氣蒸餾法是指將含揮發性成分葯材的粗粉或碎片,浸泡濕潤後,直火加熱蒸餾或通入水蒸汽蒸餾,也可在多能式中葯提取罐中對葯材邊煎煮邊蒸餾,葯材中的揮發性成分隨水蒸氣蒸餾而帶出,經冷凝後收集餾出液,一般需再蒸餾1次,以提高餾出液的純度和濃度,最後收集一定體積的蒸餾液；但蒸餾次數不宜過多,以免揮發油中某些成分氧化或分解.本法的基本原理是根據道爾頓定律,相互不溶也不起化學作用的液體混合物的蒸汽總壓,等於該溫度下各組分飽和蒸氣壓（即分壓）之和.因此盡管各組分本身的沸點高於混合液的沸點,但當分壓總和等於大氣壓時,液體混合物即開始沸騰並被蒸餾出來. 水蒸氣蒸餾法只適用於具有揮發性的,能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與水不發生反應,且難溶或不溶於水的成分的提取.此類成分的沸點多在100℃以上,與水不相混溶或僅微溶,並在100℃左右有一定的蒸氣壓.當與水在一起加熱時,其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時,液體就開始沸騰,水蒸氣將揮發性物質一並帶出.例如中草葯中的揮發油,某些小分子生物鹼一麻黃鹼、蕭鹼、檳榔鹼,以及某些小分子的酚性物質.牡丹酚（paeonol）等,都可應用本法提取.有些揮發性成分在水中的溶解度稍大些,常將蒸餾液重新蒸餾,在最先蒸餾出的部分,分出揮發油層,或在蒸餾液水層經鹽析法並用低沸點溶劑將成分提取出來.例如玫瑰油、原白頭翁素（protoanemonin）等的制備多採用此法. 水蒸氣蒸餾法需要將原料加熱,不適用於化學性質不穩定組分的提取.
1、水蒸氣蒸餾法原理 香料與水構成精油與水的互不相溶體系,加熱時,隨著溫度的增高,精油和水均要加快蒸發,產生混合體蒸氣,其蒸氣經鍋頂鵝頸導入冷凝器中得到水與精油的液體混合物,經過油水分離後即可得到精油產品. 2、 蒸餾方式 水中蒸餾 ：原料置於篩板或直接放入蒸餾鍋,鍋內加水浸過料層,鍋底進行加熱. 水上蒸餾：(隔水蒸餾)原料置於篩板,鍋內加入水量要滿足蒸餾要求,但水面不得高於篩板,並能保證水沸騰至蒸發時不濺濕料層,一般採用迴流水,保持鍋內水量恆定以滿足蒸氣操作所需的足夠飽和整齊,因此可在鍋底安裝窺鏡,觀察水面高度. 直接蒸氣蒸餾：在篩板下安裝一條帶孔環行管,由外來蒸氣通過小孔直接噴出,進入篩孔對原料進行加熱,但水散作用不充分,應預先在鍋外進行水散,鍋內蒸餾快且易於改為加壓蒸餾. 水擴散蒸氣蒸餾：這是近年國外應用的一種新穎的蒸餾技術.水蒸氣由鍋頂進入,蒸氣至上而下逐漸向料層滲透,同時將料層內的空氣推出,其水散和傳質出的精油無須全部氣化即可進入鍋底冷凝器.蒸氣為滲濾型,蒸餾均勻、一致、完全,而且水油冷凝液較快進入冷凝器,因此所得精油質量較好、得率較高、能耗較低、蒸餾時間短、設備簡單.

3. 關於「蒸餾」的化學實驗

【問題思考】
1.蒸餾水可看作純凈的水，自來水是混合物有很多雜質。
2.用硝酸酸化的內硝酸銀，有白色容沉澱生成。
3.蒸餾，利用了水的沸點。
【交流與討論】
1.蒸發：加熱使溶劑揮發，析出溶質固體。蒸餾：利用沸點不同把液體逐一分離。
都要加熱，蒸餾中有蒸發，但蒸發中無蒸餾。實驗對象和裝置都不一樣。
2.碎瓷片：防暴沸。
溫度計水銀球插入到蒸餾燒瓶的支管口處。
冷凝水下進上出。
開始餾出的部分液體仍有雜質。
3.自來水中常含有Na+、Ca2+、Mg2+等陽離子；
這些陽離子會形成水垢；
自來水中產生的泡沫較多。

4. 關於萃取後碘的四氯化碳溶液

1．蒸餾法分離的實驗探究
（1）實驗原理：由於I2和沸點不同，加熱其混合物，沸點低的CCl4先被蒸餾出來，從而達到分離的目的（從資料查得I2熔點：114℃，沸點184℃，而CCl4沸點77℃，沸點相差107℃，可以通過蒸餾的方法把CCl4蒸餾出去，從而與碘分離。不過蒸餾時，需要水浴加熱，以便及時控制溫度）。

（2）實驗現象：80℃水浴片刻，燒瓶中出現紫色蒸汽，錐形瓶中也開始收集到淺紫紅色溶液，最終燒瓶中殘留少量的碘。
2．化學法分離的實驗探究
（1）用NaOH濃溶液反萃取法，使I2轉化成碘鹽進行富集。I2和CCl4的溶液中的碘在鹼性條件下會發生歧化反應，所以可以用較濃氫氧化鈉溶液對I2和CCl4的溶液進行反萃取，使CCl4得到回收，I2與NaOH反應後，能以鹽的形式富集。這一萃取進行得十分完全。反應為：3I2＋6NaOH==5NaI＋NaIO3＋3H2O；當NaI和NaIO3富集到相當量時，使體系變成酸性介質（如加入足量的H2SO4），使其中碘元素轉變成I2單質得以回收。反應為：5NaI＋NaIO3＋3H2SO4==3Na2SO4＋3I2＋3H2O。
用固體NaOH代替NaOH溶液進行反萃取，在理論上和實踐上都是可行的。查得NaOH固體的密度為2.1g/cm3，它與I2反應的產物NaI的密度為3.7g/cm3，NaIO3的密度為4.3 g/cm3，都大於CCl4的密度。而CCl4的密度為1.59g/cm3，也遠遠大於I－及I2的密度。這樣就構成一個三相體系，即固體NaOH（及反應生成的NaI、NaIO3）在最下層，CCl4在中層，最上層為含I2的水層。當上面的水層中含有的I2時，兩步萃取可以同時進行。即水層的I2進入中層的CCl4層，中層的CCl4層里的I2又與下層的NaOH反應。I2在水層和CCl4層中不再有分配平衡，加快了萃取的進度，自發生成的I2最終會轉移到固體中去。將上層的水和中層的CCl4傾倒在分液漏斗中進行分液，得以回收CCl4；而下層的固體放入蒸發皿中，並滴入適量的稀H2SO4利用圖2的裝置進行加熱處理即可得到碘。

5. 鹽水蒸餾兩個方案

（1）如果只保留食鹽，那麼直接用加熱食鹽水蒸發掉水,，剩下的就是食鹽版了;或者權降低溫度，使鹽的溶解度降低，鹽水就進入過飽和狀態，就可以從鹽水中析出鹽晶（2）如果水要保留下來，用蒸餾的方法分離出食鹽和水。

蒸餾法海水淡化的實驗過程

蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法，但由於技術不斷地改進與發展，該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程，其原旦如同海水受熱蒸發形成雲，雲在一定條件下遇冷形成雨，而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓，那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便，至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。

蒸餾法使海水淡化怎麼用鹽水設計實驗

取一燒杯，在燒杯中配置一定濃度的鹽水，將鹽水轉移到燒瓶中，組裝好蒸餾裝置進行蒸餾，接收餾出液。用硝酸銀溶液檢測餾出液是否含有氯離子。

6. 蒸餾法的實驗

安裝儀器之前，首先要根據蒸餾物的量，選擇大小合適的蒸餾瓶。蒸餾物液體的體積，一般不要超過蒸餾瓶容積的2/3，也不要少於1/3。蒸餾瓶中加幾粒沸石。儀器的安裝順序一般是先從熱源開始，先在架設儀器的鐵架台上放好煤氣燈（或其它熱源裝置），再根據煤氣燈火焰的高低依次安裝鐵圈（或三腳架）、石棉網（或水浴、油浴），然後安裝蒸餾瓶。注意瓶底距石棉網1～2 mm，不要觸及石棉網；用水浴或油浴時瓶底應距水浴（或油浴）鍋底1～2 cm。蒸餾瓶用鐵夾垂直夾好。安裝冷凝管時，應先調整它的位置使與已裝好的蒸餾瓶高度相適應並與蒸餾頭的側管同軸，然後松開固定冷凝管的鐵夾，使冷凝管沿此軸移動與蒸餾瓶連接。鐵夾不應夾得太緊或太松，以夾住後稍用力尚能轉動為宜。完好的鐵夾內通常墊以橡皮等軟性物質，以免夾破儀器。在冷凝管尾部通過接液管連接接受瓶。當用不帶支管的接液管時，接液管與接受瓶之間不可用塞子連接，以免造成封閉體系，使加熱蒸餾時體系壓力過大而發生爆炸。安裝溫度計時，要特別注意調整溫度計的位置，使溫度計水銀球的上限和蒸餾頭側管的下限在同一水平線上（圖2-6）。
蒸餾液體沸點在140℃以下時，用水冷凝管；沸點在140℃ 以上者，如用水冷凝管，在冷凝管接頭處容易爆裂，故應改用空氣冷凝管。蒸餾低沸點易燃或有毒液體時，可在尾接管的支接管接一根長橡皮管，通入水槽的下水管內或引入室外，並將接受瓶在冰水浴中冷卻。如果蒸餾出的產品易潮分解，可在尾接管的支管處接一個氯化鈣乾燥管，以防潮氣進入。使用水冷凝管時，冷凝水應從冷凝管的下口流入，上口流出，以保證冷凝管的套管內充滿水。水冷凝管的種類很多，常用的為直形冷凝管。
安裝儀器的順序一般都是自下而上，從左到右。要穩妥端正，無論從正面或側面觀察，全套儀器裝置的軸線都要在同一平面內。

7. 蒸餾法分離苯和甲苯

原理：沸點不同則能分餾。苯的沸點80.10，甲苯沸點110.63。主要儀器：燒瓶、球形冷凝管、溫度計、T型頭、牛角頭、錐形瓶等，裝配為蒸餾冷凝裝置。步驟：加熱至略高於苯的沸點，保持溫度，持續蒸餾，收集冷凝液即可。注意事項：緩慢升溫；防止暴沸；

8. 用蒸餾法分離乙醇和水的實驗報告

水和酒精混合以後會形成有固定沸點的混合物，被稱為衡沸物，這個沸點高於酒精的沸點，低於水的沸點。

不能直接用蒸餾法去除去乙醇中的水。

因為直接蒸餾水和乙醇都會變為氣態再變為液態，無法達到分離的目的。

而要先加入生石灰，加入生石灰是為了除去水，石灰與水反應不與乙醇反應而且反應後ca(oh)2需要高溫才能分解，蒸餾是不會再產生水。

(8)蒸餾法分離的實驗探究擴展閱讀

乙醇進行蒸餾及沸點的測定實驗原理：將液體加熱至沸，使液體變為氣體，然後再將蒸氣冷凝為液體，這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。蒸餾是分離和純化液體有機混合物的重要方法之一。

當液體混合物受熱時，由於低沸點物質易揮發，首先被蒸出，而高沸點物質因不易揮發或揮發的少量氣體易被冷凝而滯留在蒸餾瓶中，從而使混合物得以分離。蒸餾法提純工業乙醇只能得到95％的乙醇，因為乙醇和水形成恆沸化合物（沸點78.1℃），若要製得無水乙醇，需用生石灰、金屬鈉或鎂條法等化學方法。

9. 此三組分分離實驗中，利用了什麼性質，在萃取過程中各組分發生的變化是什麼

液-液萃取，用選定的溶劑分離液體混合物中某種組分，溶劑必須與被萃取的混合物液體不相溶，具有選擇性的溶解能力，而且必須有好的熱穩定性和化學穩定性，並有小的毒性和腐蝕性。

如用苯分離煤焦油中的酚；用有機溶劑分離石油餾分中的烯烴；用CCl4萃取水中的Br2，固-液萃取，也叫浸取，用溶劑分離固體混合物中的組分，如用水浸取甜菜中的糖類；用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產量；用水從中葯中浸取有效成分以製取流浸膏叫「滲瀝」或「浸瀝」。

萃取的是提純物質，分液是把兩種互不混溶的液體分離開，蒸餾是分離沸點相差較大的混合物。

萃取的要求是兩溶劑不互溶，且被提純物質在兩溶劑中的溶解度不同；分液的要求是兩液體不互溶，且密度不同。蒸餾要求是液體是混合物且各組分沸點不同。

(9)蒸餾法分離的實驗探究擴展閱讀：

溶劑萃取工藝過程一般由萃取、洗滌和反萃取組成。一般將有機相提取水相中溶質的過程稱為萃取（extraction），水相去除負載有機相中其他溶質或者包含物的過程稱為洗滌（scrubbing），水相解析有機相中溶質的過程稱為反萃取（stripping）。

分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時，在兩種互不相溶的溶劑中，加入某種可溶性的物質時，它能分別溶解於兩種溶劑中，實驗證明，在一定溫度下，該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時，此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質的量是多少，都是如此。屬於物理變化。用公式表示。

10. 如何將碘從它的四氯化碳溶液中分離

蒸餾，使四氯化碳蒸出，冷卻後燒瓶中剩餘的固體或結晶即為碘單質。蒸餾法分離的實驗探究實驗原理：由於I2和CCl4沸點不同，加熱其混合物，沸點低的CCl4先被蒸餾出來，從而達到分離的目的（從資料查得I2熔點：114℃，沸點184℃，而CCl4沸點77℃，沸點相差107℃，可以通過蒸餾的方法把CCl4蒸餾出去，從而與碘分離。不過蒸餾時，需要水浴加熱，以便及時控制溫度。實驗現象：80℃水浴片刻，燒瓶中出現紫色蒸汽，錐形瓶中也開始收集到淺紫紅色溶液，最終燒瓶中殘留少量的碘。化學法分離的實驗探究用NaOH濃溶液反萃取法，使I2轉化成碘鹽進行富集。I2和CCl4的溶液中的碘在鹼性條件下會發生歧化反應。所以可以用較濃氫氧化鈉溶液對I2和CCl4的溶液進行反萃取，使CCl4得到回收，I2與NaOH反應後，能以鹽的形式富集。這一萃取進行得十分完全。