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蒸餾中的沸點答疑
2016.08.22   點擊14975次

    1、什么叫沸點?液體的沸點和大氣壓有什么關系?文獻里記載的某物質的沸點是否即為你們那里的沸點溫度?
    答:將液體加熱,其蒸氣壓增大到和外界施于液面的總壓力(通常是大氣壓力)相等時,液體沸騰,此時的溫度即為該液體的沸點。
    文獻上記載的某物質的沸點不一定即為我們那里的沸點度,通常文獻上記載的某物質的沸點,如不加說明,一般是一個大氣壓時的沸點,如果我們那里的大氣壓不是一個大氣壓的話,該液體的沸點會有變化。
    2、蒸餾時加入沸石的作用是什么?如果蒸餾前忘記加沸石,能否立即將沸石加至將近沸騰的液體中?當重新蒸餾時,用過的沸石能否繼續使用?
    答:加入沸石的作用是起助沸作用,防止暴沸,因為沸石表面均有微孔,內有空氣,所以可起助沸作用。不能將沸石加至將近沸騰的液體中,那樣溶液猛烈暴沸,液體易沖出瓶口,若是易燃液體,還會引起火災,要等沸騰的液體冷下來再加。
    用過的沸石一般不能再繼續使用,因為它的微孔中已充滿或留有雜質,孔經變小或堵塞,不能再起助沸作用。
    3、為什么蒸餾時最好控制餾出液的速度為1-2滴/s為宜?
    答:在整個蒸餾過程中,應使溫度計水銀球上常有被冷凝的液滴,讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達到平衡。所以要控制加熱溫度,調節蒸餾速度,通常以1-2滴/s為宜,否則不成平衡。蒸餾時加熱的火焰不能太大,否則會在蒸餾瓶的頸部造成過熱現象,使一部分液體的蒸氣直接受到火焰的熱量,這樣由溫度計讀得的沸點會偏高;另一方面,蒸餾也不能進行的太慢,否則由于溫度計的水銀球不能為餾出液蒸氣充分浸潤而使溫度計上所讀得的沸點偏低或不規則。
    4、如果液體具有恒定的沸點,那么能否認為它是單純物質?
    答: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合物,它們也有一定的沸點。
    純凈物有固定的沸點,但有固定沸點的物質不一定都是純凈物。例如:將稀鹽酸蒸發濃縮到質量分數為20.24%時,溫度為110度,此時蒸發溶液,溶質溶劑的組成不能再改變。也就是鹽酸具有恒沸點:110度。鹽酸是混合物。
    工業酒精用蒸餾法濃縮只能達到質量分數95.5%。因此時也已是恒沸溶液了,沸點為78.1度。要想再提高濃度,必須加入生石灰后再蒸餾。當然這也不是純凈物了。
   
5、分餾和蒸餾在原理及裝置上有哪些異同?如果是兩種沸點很接近的液體組成的混合物能否用分餾來提純呢?
    答:利用蒸餾和分餾來分離混合物的原理是一樣的,實際上分餾就是多次的蒸餾。分餾是借助于分餾往使一系列的蒸餾不需多次重復。一次得以完成的蒸餾。
    現在,最精密的分餾設備已能將沸點相差僅1-2℃混合物分開,所以兩種沸點很接近的液體組成的混合物能用分餾來提純。
    6、若加熱太快,餾出液>1-2滴/s(每秒種的滴數超過要求量),用分餾分離兩種液體的能力會顯著下降,為什么?
    答:因為加熱太快,餾出速度太快,熱量來不及交換(易揮發組分和難揮發組分),致使水銀球周圍液滴和蒸氣未達平衡,一部分難揮發組分也被氣化上升而冷凝,來不及分離就一道被蒸出,所以分離兩種液體的能力會顯著下降。
    7、用分餾柱提純液體時,為了取得較好的分離效果,為什么分餾柱必須保持回流液?
    答:保持回流液的目的在于讓上升的蒸氣和回流液體,充分進行熱交換,促使易揮發組分上升,難揮發組分下降,從而達到徹底分離它們的目的。
    8、在分離兩種沸點相近的液體時,為什么裝有填料的分餾柱比不裝填料的效率高?
    答:裝有填料的分餾柱上升蒸氣和下降液體(回流)之間的接觸面加大,更有利于它們充分進行熱交換,使易揮發的組分和難揮發組分更好地分開,所以效率比不裝填料的要高。
    9、什么叫共沸物?為什么不能用分餾法分離共沸混合物?
    答:當某兩種或三種液體以一定比例混合,可組成具有固定沸點的混合物,將這種混合物加熱至沸騰時,在氣液平衡體系中,氣相組成和液相組成一樣,故不能使用分餾法將其分離出來,只能得到按一定比例組成的混合物,這種混合物稱為共沸混合物或恒沸混合物。
    10、在分餾時通常用水浴或油浴加熱,它比直接火加熱有什么優點?
    答:在分餾時通常用水浴或油浴,使液體受熱均勻,不易產生局部過熱,這比直接火加熱要好得多。 

 

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