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蒸馏利用流体的性质

发布时间:2022-12-26 05:49:35

蒸馏利用了什么性质,适用于什么混合物

通常是均相的液体混合物采用蒸馏这种分离法。
蒸馏就是利用混合物回在一定压力下各组分沸点答的不同而进行分离的一种单元操作。
1、对象及依据
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2、分类
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精馏一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
精馏操作按不同方法进行分类。
根据操作方式,可分为连续精馏和间歇精馏;
根据混合物的组分数,可分为二元精馏和多元精馏;
根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂,可分为普通精馏和特殊精馏(包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏)。
若精馏过程伴有化学反应,则称为反应精馏。
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所以可以依据混合物的特点来选择不同的蒸馏,从而达到最大程度的分离。

❷ 什么叫蒸馏蒸馏操作的依据是什么有何特点

蒸馏是分抄离液体混合物的单元操作.利用混合物中各组分间挥发性不同的性质.通过加入或取出热量的方法,使混合物形成汽液两相,并让它们相互接触进行质量传递,致使易挥发组分在气相中增浓,难挥发组分在液相中增浓,实现混合物的分离.这种操作统称蒸馏.蒸馏分离的依据是混合物中各组分的挥发性不同,分离的条件是必须造成汽液两相系统.特点:
⑴通过蒸馏操作,可以直接获得所需产品,因此蒸馏操作流程简单
⑵蒸馏分离的适用范围广,它不仅可以分离液体混合物,也可以分离气体混合物或固体混合物.如将空气加压液化或将脂肪酸混合物加热熔化并减压,以建立汽液两相系统⑶在蒸馏中由于要产生大量的气相和液相,因此需消耗大量的能量,或者为建立汽液两相混合系统,常有高压、高温、真空或低温等条件,也会带来技术问题等,这是不宜采用蒸馏分离某些物系的原因

❸ 用蒸馏的方法净化水是利用物质的什么性质

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。

❹ "蒸馏"是什么有什么用途

蒸馏

distillation

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汽相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是汽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汽相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。

工业蒸馏的方法有:①闪急蒸馏。将液体混合物加热后经受一次部分汽化的分离操作。②简单蒸馏。使混合液逐渐汽化并使蒸气及时冷凝以分段收集的分离操作。③精馏。借助回流来实现高纯度和高回收率的分离操作 ,应用最广泛。对于各组分挥发度相等或相近的混合液,为了增加各组分间的相对挥发度,可以在精馏分离时添加溶剂或盐类,这类分离操作称为特殊蒸馏,其中包括恒沸精馏、萃取精馏和加盐精馏;还有在精馏时混合液各组分之间发生化学反应的,称为反应精馏。
2.3.1 基本原理

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,它的蒸气压就随着温度升高而增大,当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力(通常是大气压力)相等时,就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾,这时的温度称为液体的沸点。显然沸点与所受外界压力的大小有关。通常所说的沸点是在0.1MPa压力下液体的沸腾温度。例如水的沸点为100℃,即是指在0.1MPa压力下,水在100℃时沸腾。在其它压力下的沸点应注明压力。例如在85.3KPa时水在95℃沸腾,这时水的沸点可以表示为95℃/85.3KPa。

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。

将盛有液体的烧瓶放在石棉网上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC,这种加热方式不但可以大大减少瓶内蒸馏液中各部分之间的温差,而且可使蒸气的气泡不单从烧瓶的底部上升,也可沿着液体的边沿上升,因而可大大减少过热的可能。

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。

蒸馏操作是化学实验中常用的实验技术,一般应用于下列几方面:(1)分离液体混合物,仅对混合物中各成分的沸点有较大的差别时才能达到较有效的分离;(2)测定纯化合物的沸点;(3)提纯,通过蒸馏含有少量杂质的物质,提高其纯度;(4)回收溶剂,或蒸出部分溶剂以浓缩溶液。
2.蒸馏操作

加料:将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中,要注意不使液体从支管流出。加入几粒助沸物,安好温度计。再一次检查仪器的各部分连接是否紧密和妥善。

加热:用水冷凝管时,先由冷凝管下口缓缓通入冷水,自上口流出引至水槽中,然后开始加热。加热时可以看见蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾,蒸气逐渐上升。温度计的读数也略有上升。当蒸气的顶端到达温度计水银球部位时,温度计读数就急剧上升。这时应适当调小煤气灯的火焰或降低加热电炉或电热套的电压,使加热速度略为减慢,蒸气顶端停留在原处,使瓶颈上部和温度计受热,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍加大火焰,进行蒸馏。控制加热温度,调节蒸馏速度,通常以每秒1~2滴为宜。在整个蒸馏过程中,应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时的温度即为液体与蒸气平衡时的温度,温度计的读数就是液体(馏出物)的沸点。蒸馏时加热的火焰不能太大,否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象,使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量,这样由温度计读得的沸点就会偏高;另一方面,蒸馏也不能进行得太慢,否则由于温度计的水银球不能被馏出液蒸气充分浸润使温度计上所读得的沸点偏低或不规范。

观察沸点及收集馏液:进行蒸馏前,至少要准备两个接受瓶。因为在达到预期物质的沸点之前,带有沸点较低的液体先蒸出。这部分馏液称为“前馏分”或“馏头”。前馏分蒸完,温度趋于稳定后,蒸出的就是较纯的物质,这时应更换一个洁净干燥的接受瓶接受,记下这部分液体开始馏出时和最后一滴时温度计的读数,即是该馏分的沸程(沸点范围)。一般液体中或多或少地含有一些高沸点杂质,在所需要的馏分蒸出后,若再继续升高加热温度,温度计的读数会显著升高,若维持原来的加热温度,就不会再有馏液蒸出,温度会突然下降。这时就应停止蒸馏。即使杂质含量极少,也不要蒸干,以免蒸馏瓶破裂及发生其他意外事故。

蒸馏完毕,应先停止加热,然后停止通水,拆下仪器。拆除仪器的顺序和装配的顺序相反,先取下接受器,然后拆下尾接管、冷凝管、蒸馏头和蒸馏瓶等。

❺ 蒸馏,蒸发,过滤,萃取,分液,升华,那些是利用物理性质

都是物理性质:
蒸馏是利用两种或两种以上物质沸点的不同
蒸发是利用沸点
过滤是利用物质颗粒或分子大小
萃取是利用物质在不同溶剂里的溶解度大小
分液是利用物质的密度差异以及互溶性
升华是利用某些物质直接由固态变气态的性质

❻ 高中化学蒸馏,萃取和分液的区别是什么

高中化学蒸馏,萃取和分液的区别:
1、蒸馏是利用物质的沸点不同,通过加热沸腾的方法,对混合物进行分离。
2、萃取是利用A物质在B溶剂和C溶剂中的溶解能力不同,把A物质从B物质提取到C溶剂里。
3、分液是利用两种液体互不相溶的性质,将两种液体分开。
1、蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取、过滤结晶等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。
2、萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽提,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即,是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。广泛应用于化学、冶金、食品等工业,通用于石油炼制工业。另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作,叫做分液。
固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。
萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的物质。
3、分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法。分液使用的仪器是分液漏斗,另外,分液还需要烧杯与铁架台进行辅助。
分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法.例如,用四氯化碳分离碘水中的碘,就采用分液法分离碘的四氯化碳溶液和水。

❼ 蒸馏原理

蒸馏原理是指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。



在蒸馏操作中,应当注意:

1、控制好加热温度。如果采用加热浴,加热浴的温度应当比蒸馏液体的沸点高出若干度,否则难以将被蒸馏物蒸馏出来。

2、蒸馏高沸点物质时,由于易被冷凝,往往蒸气未到达蒸馏烧瓶的侧管处即已经被冷凝而滴回蒸馏瓶中。因此,应选用短颈蒸馏瓶或者采取其它保温措施等,保证蒸馏顺利进行。

3、蒸馏之前,必须了解被蒸馏的物质及其杂质的沸点和饱和蒸气压,以决定何时(即在什么温度时)收集馏分。

4、蒸馏烧瓶应当采用圆底烧瓶。沸点在40-150℃的液体,可采用150℃以上的液体,或沸点虽在150℃以下,对热不稳常压的简单蒸馏。对于沸点在定、易热分解的液体,可以采用减压蒸馏和水蒸汽蒸馏。

❽ 高中化学蒸馏,萃取和分液的区别是什么

区别:

1、定义不同

分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。

萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。

蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。

2、结果不同

萃取的是提纯物质,分液是把两种互不混溶的液体分离开,蒸馏是分离沸点相差较大的混合物。

3、要求不同

萃取的要求是两溶剂不互溶,且被提纯物质在两溶剂中的溶解度不同;分液的要求是两液体不互溶,且密度不同。蒸馏要求是液体是混合物且各组分沸点不同。

4、步骤不同

萃取步骤中包括分液操作,萃取后得到的仍是溶液,一般再通过分馏等方法进一步分离。蒸馏是将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管,使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。

(8)蒸馏利用流体的性质扩展阅读

分液所需的仪器

有分液漏斗、烧杯、铁架台(铁圈)等,其中分液漏斗是用普通玻璃制成,有球形、锥形和筒形等多种式样,颈部有一个活塞,这是它区别于普通漏斗及长颈漏斗的结构特点。

分液漏斗的常用于物质分离提纯中对互不相溶的两液体进行分液或固液、液液反应发生装置中控制所加液体的量及反应速率的大小。

萃取剂的选择

萃取剂的选择标准是与原溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度较大,溶质与萃取剂不发生反应。

常见萃取剂有四氯化碳、苯、汽油、植物油,四氯化碳密度大于水的密度,苯、汽油、植物油的密度小于水的密度。由于酒精能与水互溶,所以酒精不能做为从碘水中萃取碘的萃取剂。

蒸馏的特点

1、通过蒸馏操作,可以直接获得所需要的产品,而吸收和萃取还需要如其它组分。

2、蒸馏分离应用较广泛,历史悠久。

3、能耗大,在生产过程中产生大量的气相或液相。

❾ 高中化学蒸馏,萃取和分液的区别

1、定义不同:

(1)蒸馏是利用物质的沸点不同,通过加热沸腾的方法,对混合物进行分离。

(2)萃取是利用A物质在B溶剂和C溶剂中的溶解能力不同,把A物质从B物质提取到C溶剂里。

(3)分液是利用两种液体互不相溶的性质,将两种液体分开。

2、优点和用处不同:

(1)蒸馏是一种热力学的分离工艺,优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。

(2)萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,广泛应用于化学、冶金、食品等工业,通用于石油炼制工业。

(3)分液使用的仪器是分液漏斗,另外,分液还需要烧杯与铁架台进行辅助。

分液是把两种互不混溶的液体分离开的操作方法.例如,用四氯化碳分离碘水中的碘,就采用分液法分离碘的四氯化碳溶液和水。

(9)蒸馏利用流体的性质扩展阅读:

分液的操作步骤是:先用普通漏斗把要分离的液体注入分液漏斗内,加塞.然后将分液漏斗静置在漏斗架上或铁架台的铁环中(如需振荡液体,则应充分振荡后再静置).待液体分成两层后,旋开旋塞,使下层液体从漏斗管流下。

在旋开旋塞之前,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔,或者取下顶部活塞,使与大气相通,否则,液体就不能通过旋塞从下口流出.当下层液体流尽时,立即关闭旋塞,然后再从漏斗上口把上层液体倾倒出来。

蒸馏操作是化学实验中常用的实验技术,一般应用于下列几方面:

1、分离液体混合物,仅对混合物中各成分的沸点有较大的差别时才能达到较有效的分离;

2、测定纯化合物的沸点;

3、提纯,通过蒸馏含有少量杂质的物质,提高其纯度;

4、回收溶剂,或蒸出部分溶剂以浓缩溶液。

❿ 蒸馏的作用是什么

蒸馏的作用是分离液态混合物;除去液体中的杂质;测定液体的沸点;回收溶剂。

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。

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。

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。

(10)蒸馏利用流体的性质扩展阅读

蒸馏和分馏都是分离液态混合物的方法。没有本质差别,正是从这个意义上讲,分馏是蒸馏原理的运用。

蒸馏和分馏都是利用液态混合物中各成分的沸点不同,通过控制温度加热,使一部分物质经汽化,然后冷凝液化再收集,另一部分还保持原来的状态留在原来的装置中。

利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离。

在精馏段,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品。在塔内气液两相组分浓度沿塔高呈阶梯变化。在提馏段,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品。

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