① 水蒸气的蒸馏原理
如果两种液体物质彼此互相溶解的程度很小以至可以忽略不计,就可以视为是不互溶混合物。在含有几种不互溶的挥发性物质混合物中,每一组分i在一定温度下的分压pi等于在同一温度下的该化合物单独存在时的蒸气压pi0:
pi=pi0。而不是取决于混合物中各化合物的摩尔分数。这就是说该混合物的每一组分是独立地蒸发的。这一性质与互溶液体的混合物(即溶液)完全不同,互溶液体中每一组分的分压等于该化合物单独存在时的蒸气压与它在溶液中的摩尔分数的乘积“Raoult定律”。
根据Dalton定律,与一种不互溶混合物液体对应的气相总压力p总等于各组成气体分压的总和,所以不互溶的挥发性物质的混合物总蒸气压如方程式所示:p总=p1+p2+……+pi。
从上式可知任何温度下混合物的总蒸气压总是大于任一组分的蒸气压,因为它包括了混合物其它组分的蒸气压。由此可见,在相同外压下,不互溶物质的混合物的沸点要比其中沸点最低组分的沸腾温度还要低。
表示水(bp100°C)和溴代苯(bp156°C)这二个不互溶混合物的蒸气压对温度的关系曲线。混合物约在95°C左右沸腾,即在该温度时总蒸气压等于大气压。正如理论上预见的,此温度低于这个混合物中沸点最低的组分-水的沸点。由于水蒸汽蒸馏可以在100°C或更低温度下进行蒸馏操作,对于那些热稳定性较差和高温下要分解的化合物的分离,是一种有效的方法。
水蒸汽蒸馏中冷凝液的组成由所蒸馏的化合物的分子量以及在此蒸馏温度时它们的相应蒸气压决定。两个不互溶组分A、B的混合物,假如把A和B的蒸气当作理想气体,就可应用理想气体定律。
对于水和溴苯的混合物,在95°C时溴代苯和水的混合物蒸气压分别为p溴苯=16kpa和p水=85.3kpa,分子相对质量分别为M溴苯=157、M水=18,其馏出液的组成可从方程式(1)计算获得:W溴苯:W水=16×157÷(85.3×18)=1.635由此,在馏出液中,溴苯的质量分数为:1.635÷(1+1.635)×100%=62%。
结果,尽管在蒸馏温度时溴苯的蒸气压很小,但由于其相对分子质量大,按质量计在水蒸气蒸馏液中溴苯要比水多。
鉴于通常有机化合物的分子量要比水大得多,所以一种化合物在接近100°C时有一适当的蒸气压,即使只有1kpa,用水蒸气蒸馏亦可获得良好效果(以质量对质量作比较)。甚至固体物质有时也可用水蒸气蒸馏实现提取。
② 水蒸气蒸馏装置的基本原理是什么
在蒸馏瓶中,水加热到沸腾,水蒸气进入冷凝管,水蒸气被冷凝成小水珠,顺着冷凝管流入锥形瓶。
水蒸气蒸馏法系指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。该法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的药材成分的浸提。
水蒸气蒸馏法可分为共水蒸馏法、通水蒸气蒸馏法、水上蒸馏法。为提高馏出液的浓度,一般需将馏出液进行重蒸馏或加盐重蒸馏。
常用设备为多能提取罐、挥发油提取罐,它在生产活动中被广泛使用蒸馏是分离、纯化液态混合物的一种常用的方法,也可以测定液态化合物的沸点,因此对鉴定纯液态化合物有一定的意义。
(2)根据什么原理选择水蒸气蒸馏法扩展阅读:
水蒸气蒸馏法适合分离那些在其沸点附近容易分解的物质,也适用于从不挥发物质或树脂状物质中分离出所需的组分(如天然产物香精油、生物碱等)。使用此法被提纯的物质必须具备以下条件:
①不溶于水或微溶于水;
②具有一定的挥发性;
③在共沸温度下与水不发生反应;
④在100℃左右,必须具有一定的蒸气压,至少666.5~1333Pa(5~10mmHg),并且待分离物质与其他杂质在100℃左右时具有明显的蒸气压差。
③ 水蒸气蒸馏法的基本原理是:
答案D
考查水蒸气蒸馏法的基本原理。水蒸气蒸馏法是利用挥发油易挥发,蒸发后再与水分离。
④ 根据什么原理选择水蒸气蒸馏法把苯胺分离出来
沸点的不同
水蒸气蒸馏法适合于以下的条件:
(1)反应混合物中含有大量树脂回状杂质或不挥答发性杂质;
(2)要求除去易挥发的有机物;
(3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物;
(4)某些有机物在达到沸点时容易被破坏,采用水蒸气蒸馏可在100℃以蒸汽蒸出
被提纯物质必须具备以下几个条件被提纯物质必须具备以下几个条件:
(1)不溶或难溶于水;
(2)共沸腾下与水不发生;
(3)
在100
oc左右,必须具有一定的蒸气压
邻-硝基苯胺形成分子内氢键,沸点低,对-硝基苯胺形成分子间氢键,沸点高
⑤ 什么是水蒸气蒸馏法
就是蒸馏的一种方式,加入水以后,进行加热,当沸腾的时候,由于恒专沸现象会水蒸气和产品一起蒸出属来,从而获得较纯的产品
水蒸气蒸馏对于产品有三个基本要求:1。产品高温和水稳定2。产品水溶性很低3。100摄氏度有一定的蒸气压
⑥ 根据蒸馏过程中什么标准,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏
答案C
根据蒸馏过程中原料放置的位置,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
⑦ 水蒸气蒸馏法把苯胺从反应物里分离出来的原理是什么
沸点的不同
水蒸气蒸馏法适合于以下的条件:
(1)反应混合物中含有大量回树脂状杂质或不挥发答性杂质;
(2)要求除去易挥发的有机物;
(3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物;
(4)某些有机物在达到沸点时容易被破坏,采用水蒸气蒸馏可在100℃以蒸汽蒸出
被提纯物质必须具备以下几个条件被提纯物质必须具备以下几个条件:
(1)不溶或难溶于水;
(2)共沸腾下与水不发生;
(3) 在100 oC左右,必须具有一定的蒸气压
邻-硝基苯胺形成分子内氢键,沸点低,对-硝基苯胺形成分子间氢键,沸点高
⑧ 水蒸气蒸馏的原理是什么与普通蒸馏和分馏相比有何优点
水蒸气蒸馏法系指抄将含有挥发性成分的植物材料与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。
优点:
水蒸汽蒸馏中冷凝液的组成由所蒸馏的化合物的分子量以及在此蒸馏温度时它们的相应蒸气压决定。
水蒸气蒸馏效果要优于一般蒸馏和重结晶:
m表示气相下该组分的质量
M表示该组分物质摩尔质量
p表示纯物质的蒸气压
m(s)/m(水)=p0(s)M(s)/p(水)M(水)
鉴于通常有机化合物的分子量要比水大得多,即使有机化合物在100摄氏度只有5mmHg的蒸气压,用水蒸气蒸馏亦可获得良好的效果。
直接向不混溶于水的液体混合物中通入水蒸气的蒸馏方法,常用来降低操作温度,以便将高沸点或热敏性物质从料液中蒸发出来,从而得到纯化,如脂肪酸、苯胺、松节油的提取和精制。