A. 酒精和水的共沸的原理
有些混合物的共沸温度低,因为总蒸气压最大,沸腾最易。乙醇的沸点是78.3℃,水的沸点是100℃,它们的混合物在78.13℃就沸腾。有些混合物的共沸温度高,因为总蒸气压最小,沸腾最难。例如纯硝酸的沸点是86℃,水的沸点是100℃,它们的混合物在120.5℃才沸腾。
共沸指处于平衡状态下,气相和液相组成完全相同时的混合溶液,对应的温度称为共沸温度或共沸点。
共沸物,是指两组分或多组分的液体混合物,在恒定压力下沸腾时,其组分与沸点均保持不变。
(1)共沸蒸馏原理6扩展阅读
并非所有的二元液体混合物都可形成共沸物。这类混合物的温度--组分相图有着显著的特征,即其气相线(气液混合物和气态的交界)与液相线(液态和气液混合物的交界)有着共同的最高点或最低点。
如此点为最高点,则称为正共沸物;如此点为最低点,则称为负共沸物。大多数共沸物都是负共沸物,即有最低沸点。
任一共沸物都是针对某一特定外压而言。对于不同压力,其共沸组分和沸点都将有所不同。
实践证明,沸点相差大于30K的两个组分很难形成共沸物(如水与丙酮就不会形成共沸物)。
在共沸物达到其共沸点时,由于其沸腾所产生的气体部分之成分比例与液体部分完全相同,因此无法以蒸馏方法将溶液成份进行分离。也就是说,共沸物的两个组成物,无法用单纯的蒸馏或分馏的方式分离。
B. 有机化学实验共沸蒸馏装置中分水器的工作原理是什么
如制备乙酸正丁酯时,乙酸正丁酯与正丁醇、水形成共沸物(90.7摄氏度)从烧瓶蒸出到支管。支内管里有水,容蒸出的水会与其汇集,而有机物就分层(上层)。调节好水位高度,有机层又会从支管溢出到烧瓶。这就达到了减少产物水的目的,使反应向正方向进行。
C. 什么叫共沸蒸馏呀混合物的沸点不同
有些混合物会形成共沸点的混合物,好几种物质同时沸腾
比如苯-水-甲醇共沸体系,沸点好像是66度吧
这样的体系还有很多,当然这个时候蒸馏法不能分离共沸混合物组分了
D. 什么叫共沸蒸馏呀混合物的沸点不同
有些混合物会形成共沸点的混合物,好几种物质同时沸腾
比如苯-水-甲醇共沸体系,沸点好像是66度吧
这样的体系还有很多,当然这个时候蒸馏法不能分离共沸混合物组分了
E. 什么是共沸蒸馏法
提供了一种使用与水共沸的共沸剂将待蒸馏的含有水、乙酸和乙酸甲酯的混合物共沸蒸馏方法。一种用于将水、乙酸和乙酸甲酯蒸馏分离为单独组分的共沸蒸馏方法,包含下列步骤 (1)~(5): (1)在比大气压更高的塔顶压力下和有共沸剂存在下将待蒸馏的含有水、乙酸和乙酸甲酯的混合物进行蒸馏的步骤,从而将混合物分离成含有乙酸的塔底回收馏分和含有水、乙酸甲酯和共沸剂的塔顶馏出物蒸气; (2)冷凝步骤(1)中获得的塔顶馏出物蒸气的步骤; (3)通过减压使乙酸甲酯从步骤(2)中获得的冷凝液中蒸发的步骤,从而回收乙酸甲酯; (4)将步骤(3)中获得的残余液体经液液分离为水相和油相的步骤;以及 (5)将步骤(4)中获得的油相作为共沸剂提供给步骤(1)的步骤。 摘要 一种共沸蒸馏方法,该方法包括在共沸蒸馏塔中采用共沸剂蒸馏需进行蒸馏的溶液,将含有共沸剂的共沸组分作为塔顶馏出物进行回收,而将所述共沸组分含量减少的溶液作为塔底产物进行回收;所述方法的特征在于该方法还包括预先设定共沸剂滞留量的目标值以便使蒸馏塔内的共沸区在塔中的预定范围内,求出共沸剂的实际滞留量,并控制蒸馏塔的操作条件以使实际滞留量与所述目标值一致。 主权项 1.一种共沸蒸馏方法,其中在共沸蒸馏塔中采用共沸剂蒸馏待蒸馏溶液,以馏出液的形式回收包含所述共沸剂的共沸组分,并以塔底产物的形式回收共沸组分含量减少的液体,其特征在于预先设定共沸剂滞留量的目标值以便在共沸蒸馏塔的给定范围内营造一个共沸区,确定共沸蒸馏塔内共沸剂的实际滞留量,控制蒸馏塔的操作条件使得该实际滞留量达到所述目标值。 发明人W·D·帕滕地址美国特拉华州概述采用汽提塔处理由共沸蒸馏塔得到的并含有共沸剂、烃和脂族酸(例如分别是乙酸正丙酯、二甲苯和乙酸)的清除物流以分离共沸剂和烃,以便共沸剂可循环至共沸蒸馏塔。要害点 1.一种共沸蒸馏含有脂羧酸、烃和水的原料物流以生成含有比原料物流具剂和水的清除物流从蒸馏塔内的共沸区域排出,回收共沸剂以循环至塔的共沸区域,回收在汽提塔中进行,汽提塔用于产生包括烃作为主要组成的塔底产物和含有共沸剂作为主要组成的塔产物。
F. 共沸物怎么蒸馏
加一种物质,使其和其中的一种物质反应,在进行蒸馏。用工业酒精制取无水乙醇就是加入新制的生石灰再蒸馏
G. 蒸馏的基本原理
利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气,它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的绝对量无关。
将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃以上)才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时,由于大气压往往不是恰好为0.1MPa,因而严格说来,应对观察到的沸点加上校正值,但由于偏差一般都很小,即使大气压相差2.7KPa,这项校正值也不过±1℃左右,因此可以忽略不计。 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混和物,它们也有一定的沸点。不纯物质的沸点则要取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用。假如杂质是不挥发的,则溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高(但在蒸馏时,实际上测量的并不是不纯溶液的沸点,而是逸出蒸气与其冷凝平衡时的温度,即是馏出液的沸点而不是瓶中蒸馏液的沸点)。若杂质是挥发性的,则蒸馏时液体的沸点会逐渐升高或者由于两种或多种物质组成了共沸点混合物,在蒸馏过程中温度可保持不变,停留在某一范围内。因此,沸点的恒定,并不意味着它是纯粹的化合物。
蒸馏沸点差别较大的混合液体时,沸点较低者先蒸出,沸点较高的随后蒸出,不挥发的留在蒸馏器内,这样,可达到分离和提纯的目的。故蒸馏是分离和提纯液态化合物常用的方法之一,是重要的基本操作,必须熟练掌握。但在蒸馏沸点比较接近的混合物时,各种物质的蒸气将同时蒸出,只不过低沸点的多一些,故难于达到分离和提纯的目的,只好借助于分馏。纯液态化合物在蒸馏过程中沸程范围很小(0.5~1℃)。所以,蒸馏可以利用来测定沸点。用蒸馏法测定沸点的方法为常量法,此法样品用量较大,要10 mL以上,若样品不多时,应采用微量法。 定义:分馏是利用分馏柱将多次气化—冷凝过程在一次操作中完成的方法。因此,分馏实际上是多次蒸馏。它更适合于分离提纯沸点相差不大的液体有机混合物。
进行分馏的必要性:(1)蒸馏分离不彻底。(2)多次蒸馏操作繁琐,费时,浪费极大。
混合液沸腾后蒸气进入分馏柱中被部分冷凝,冷凝液在下降途中与继续上升的 蒸气接触,二者进行热交换,蒸汽中高沸点组分被冷凝,低沸点组分仍呈蒸气上升,而冷凝液中低沸点组分受热气化,高沸点组分仍呈液态下降。结果是上升的蒸汽中低沸点组分增多,下降的冷凝液中高沸点组分增多。如此经过多次热交换,就相当于连续多次的普通蒸馏。以致低沸点组分的蒸气不断上升,而被蒸馏出来;高沸点组分则不断流回蒸馏瓶中,从而将它们分离。
H. 水和乙醇为什么可以形成共沸物,原理是什么
水和酒精共沸,原因是水与酒精结构不同,因此不同浓度的水-酒精体系对于两种气体分子的吸纳能力会产生变化,或者说产生了超额吉布斯自由能,使得化学势改变。
对于低浓度的酒精-水体系,水蒸气比酒精蒸汽更容易进入体系,这与Raoult规律相符。但随着体系浓度的升高,高浓度的酒精开始对水分子产生一定的排斥作用。而当浓度上升到95%时,这种排斥作用已经可以抵消水的挥发度劣势,气体组成与液体组成变为相等,溶液共沸。
(8)共沸蒸馏原理6扩展阅读:
当溶液共沸点的沸点温度低于其所有组成成分的沸点则称该溶液为正共沸物。较为有名的正共沸物是重量百分浓度为95.63%的乙醇与4.73%的水混合溶液。
其中,乙醇的沸点为78.4°C,而水的沸点则为100°C,但共沸点的沸点温度则为78.2°C,同时低于其组成成分乙醇与水的沸点。事实上,在所有组成比例的酒精--水混合液中,沸点78.2°C是最低的。任何正共沸物的沸点都低于该混合溶液其他组成比例的沸点。
当溶液共沸点的沸点温度高于其所有组成成分的沸点则称该溶液为负共沸物。较为有名的负共沸物是重量百分浓度为20.2%的盐酸(氯化氢--水混合溶液)。
其中,氯化氢的沸点为-84°C,而水的沸点则为100°C,但共沸点的沸点温度则为110°C,同时高于其组成成分氯化氢与水的沸点。事实上,在所有组成比例的盐酸中,沸点110°C是最高的。任何负共沸物的沸点都高于该混合溶液其他组成比例的沸点。
I. 什么是共沸蒸馏
当二元组分沸点非常接近或形成共沸物时,一般的蒸馏方法难以分离,回加入第三组分,可以于答与原组分之一形成二元最低共沸物,使沸点比原组分或原恒沸物低的多,溶液变成“恒沸物-纯组分”或“恒沸物-恒沸物”的蒸馏,这种分离方法叫共沸蒸馏。
J. 蒸馏原理是什么
液体的沸点,是指它的饱和蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。
减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的常用方法之一,它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质
原理
液体的沸腾温度指的是液体的蒸气压与外压相等时的温度。外压降低时,其沸腾温度随之降低。
在蒸馏操作中,一些有机物加热到其正常沸点附近时,会由于温度过高而发生氧化、分解或聚合等反应,使其无法在常压下蒸馏。若将蒸馏装置连接在一套减压系统上,在蒸馏开始前先使整个系统压力降低到只有常压的十几分之一至几十分之一,那么这类有机物就可以在较其正常沸点低得多的温度下进行蒸馏。
有机物的沸腾温度与压力的关系可以近似地由图表示。
想象此图中有三条线:线a表示减压下有机物的沸腾温度(左边),线b表示有机物的正常沸点(中间),线c表示系统的压力(右边)。
在已知一化合物的正常沸点和蒸馏系统的压力时,连接线b上的相应点b(正常沸点)和线c上的相应点p(系统压力)的直线与左边的线a相交,交点a指出系统压力下此有机物的沸腾温度。
反过来,若希望在一安全温度下蒸馏一有机物,根据此温度及该有机物的正常沸点,也可以连一条直线交于右边的线c上,交点指出此操作必须达到的系统压力。