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蒸馏的基本原理和目的

蒸馏的基本原理和目的

蒸馏的基本原理是将沸点相差较大的液态混合物加热使沸点低的物质先沸腾(汽化),再使其冷凝(液化)的连续操作过程称为蒸馏。

蒸馏的目的是分离液态混合物,即从溶液中分离出某种(或几种)纯液态物质.它要求溶液中的其他成分是难挥发的,或沸点与馏出物相差很大的物质.如用天然水制取蒸馏水和从工业酒精中制取无水乙醇等。

蒸馏及沸点的确定

实验三蒸馏及沸点的测定 蒸馏是分离和提纯液体有机化合物的最常用和最重要的方法。借助蒸馏还可 以测定化合物的沸点和定性地检验物质的纯度。蒸馏是有机化学实验中最基本的 操作训练。 一、实验目的 1.学习并掌握蒸馏的原理和方法。 2.学习并掌握微量法测沸点的原理和方法。 3.掌握蒸馏的基本操作。 4.练习蒸馏的仪器的装卸。 二、实验原理 什么是蒸馏? 蒸馏是一个过程。即把液体加热至沸腾, 使它蒸发变为蒸汽,再把蒸汽冷凝。 蒸馏的目的: 提纯、分离液体有机物。 要求:样品中各组分沸差≥30?C。 蒸馏的原理: (1)蒸气压、饱和蒸气压 液体分子由于分子运动有从液面逸出变 为气体的倾向,这种倾向可以蒸气压来度量。 实验证明,液体的蒸气压与体系中存在的液 体量及蒸气量无关,只与温度有关。蒸气压 随温度升高而增大(见图1)。 (2)沸点 将液体加热,它的蒸气压就随着温度升 高而增大(图1)。当液体的饱和蒸气压增大 图2.2-1 温度与蒸气压关系图到与外界施于液面的总压力时就有大量气泡 从液体内部逸出,即液体沸腾。此时液体的温度称为液体的沸点(b.p)。显然,液体的沸点与外压有关。通常所说的沸点是指在大气压力下液体沸腾时的温度。在其它压力下的沸点应注明压力。例如水的沸点应记为100?C(101324.7Pa)或95?C(85326.1Pa)。 (3)共沸点 纯净液体有机物在压力一定时有一定的沸点,但压力一定时混点一定者未必 是纯净的液体有机物。这是因为某些有机化合物常常和其他组分形成二元或三元

共沸混合物,它们也有一定的沸点。例如: 乙醇+水→二元共沸物(含乙醇95.5%,含水4.5%, b.p78.2?C) 苯+乙醇+水→三元共沸物(含苯74.5%, 乙醇18.5%,含水7.4%, b.p 90.7?C)(4)利用蒸馏分离提纯液体有机物 将混合液体蒸馏,先蒸出的主要是低沸点组分,后蒸出的主要是高沸点组分,不挥发性组分则留在瓶底。由此将混合液体中各组分分开,但要注意:?b.p≥30?C。 三、仪器和药品 仪器:圆底烧瓶(50ml)、蒸馏头、冷凝管、接引管、水银温度计、锥形瓶、电热套、铁架台、b形管、毛细管、小试管等 药品:工业乙醇(每组20mL)、甘油、沸石等 四、仪器装置 蒸馏的仪器装置如图2.2-2所示。 所用仪器不要用水洗,否则①易 使收集的馏分中含水(含杂质);②前 馏分(馏头)有冲洗仪器的作用。所 以要养成习惯,每次实验结束后,认 真清洗仪器,放入柜子中,使其自然 凉干。 1.安装顺序:以酒精灯为准,从 下到上,从左到右。 2.蒸馏体系为一开敞体系,但要 注意磨口处必须严密。(为什 么?)磨口处均匀涂抹少量凡 士林,旋转磨口,使其严密。 3.温度计的位置:水银球上端处 图2.2-2 蒸馏装置图于蒸馏头支管底边所在的水 平线上。 4.烧瓶口、蒸馏头、冷凝管等用铁夹固定。 铁夹的用法:①内衬软物如绒布、橡胶垫,也可用布条或棉纱将铁夹头 包起来,以防止玻璃受热时炸裂;②注意双颈丝的方向及夹子的坡度。 5.烧瓶要直立,冷凝管与实验者平行。 6.①冷凝管的选用:沸点低于140?C时选用直形冷凝管,沸点高于140?C 时选用空气冷凝管。 ②注意冷凝水的走向:下口进水,上口出水。 ③橡皮管的安装技巧(略) 五、实验步骤 1.加料:加入物料的体积应控制在烧瓶容积的1/2~1/3并注意加入沸石! 沸石?多孔性物质,吸附有空气,可引入气化中心,防止液体过热而爆沸。 常用来作沸石的物质:废旧电炉盘碎粒、废旧陶瓷碎粒、玻璃毛细管等。 加料方法:

蒸馏与分馏

一、实验目的 了解蒸馏和分馏的原理,了解分离和提纯液态有机物的方法及其分离效率,学习、掌握简单蒸馏、分馏和常量法测定沸点的操作技术。 二、实验原理 液体在一定温度下具有一定的蒸气压,它随着温度的升高而增加,当液体蒸气压力增大到与外界压力(通常指大气压)相等时液体沸腾,这时的温度称为该液体的沸点。 纯液态有机化合物在蒸馏过程中沸点范围很小(0.5~1℃),所以蒸馏可以用来测定液态有机化合物的沸点。 (1) 蒸馏的基本原理 在同一温度下,不同沸点的物质具有不同的蒸气压,低沸点的蒸气压大,高沸点的蒸气压小。当两种沸点不同的化合物在一起时,由于在一定的温度下混合物中各组分的蒸气压不同,因此当加热至沸腾时,其蒸气的组成与液体的组成各不相同,在蒸气中低沸点物的百分含量将大于原混合液中的百分含量,而高沸点组分的情况则相反。图8-1描述A和B是沸点各为T A和T B的两种能混溶的理想溶液的混合物,两条实线中较低的一条线代表A和B的各种不同组成混合物的沸点,随着混合物的较高沸点的组分含量增多,沸点逐渐上升。较高的曲线代表在其沸点时与液体达到平衡的蒸气组成。两曲线在100%的A或100%的B处相交,因为与沸腾的纯液体A(在T A)相平衡的蒸气中只能含有纯A,相同的原理适用于纯液体B(在T B). 如果将一种组成为C1的A和B的混合物加热,它将在T C1,处沸腾,其蒸气组成为C2,与原始液体相比,它含有更多的两种组分中较易挥发的A。当进行蒸馏时,A从液体中选择性地分离出来,液体组成逐渐地从C1变化到100%B,液体的沸点逐渐从T C2,升高到T B,蒸气组成也逐渐从C2变到100%B。 所以,对液体混合物蒸馏,先蒸出的主要是含低沸点的组分,后蒸出的主要是含高沸点的组分,不挥发的则留在蒸馏瓶中。 图8-1二元理想溶液气液平衡图 (2) 分馏的基本原理 从图8-2二元理想溶液气液平衡图中可以看到,由组成C1的混合液蒸馏后得到的蒸馏液,其组成主要是含A和有些B的混合物;要想获得纯A,就必须多次重复这种操作(气化、冷凝和再气化),才能逐渐地从A、B混合液中分离出来。将较高沸点的馏分进行相似的重蒸馏,才能在最后的馏分中分离出纯B来。显然,这种重复的再蒸馏是一种费时费力的操作。 分馏柱是用来提高蒸馏操作效率的。分馏柱是由一支垂直的管子和填充物所组成。当热的蒸馏混合液蒸气上升通过分馏柱时,由于受柱外空气的冷却,挥发性较低的成分易冷凝为液体流回蒸馏瓶内,在流回途中与上升的热蒸气相互接触进行热交换,使液体中易挥发组分又受热气化再上升一次,难挥发组分仍被冷凝下来。如此在分馏柱内反复进行,从而使低沸点成分不断被蒸出。

蒸馏

蒸 馏 蒸馏操作是分离液体混合物或液态气体混合物的常用单元操作。它是以液体混合中各组分在相同操作条件下沸点(挥发度)的不同为依据,通过加入热量或取出热量的方法,使混合物形成气、液两相系统,气、液两相在相互接触中进行热量、质量传递,使易挥发组分在气相中增浓,难挥发组分在液相中增浓,从而实现互溶液体混合物分离的方法称为蒸馏。 蒸馏操作的依据:液体混合物中各组分沸点(挥发度)的差异; 分离的条件:必须造成气、液两相系统。 轻组分(易挥发组分):液体混合物中沸点较低的组分容易汽化, 称为轻组分。 重组分(难挥发组分):沸点较高的组分不易汽化, 称为重组分。 馏出液:蒸馏所得到的蒸气冷凝后生成的液体称为馏出液。 馏出液中,轻组分的浓度较高。 残液(釜液):残留的液体称为残液。 残液中,重组分的浓度较高。 例如:在常压下,苯的沸点是80.1℃,甲苯的沸点是106℃,将苯和甲苯的混合液进行蒸馏时,苯是易挥发组分或轻组分,甲苯是难挥发组分或重组分,馏出液中:含高浓度的苯;残液中:含高浓度甲苯使苯和甲苯的混合液得以分离。 根据蒸馏操作的不同特点,蒸馏可以有不同的分类方法。 ① 按蒸馏操作方式分类:可分为简单蒸馏、精馏和特殊精馏。 简单蒸馏适用于易分离物系或对分离要求不高的场合;精馏适用于难分离物系或对分离要求较高的场合;特殊蒸馏包括水蒸气蒸馏,恒沸蒸馏,萃取蒸馏,特殊精馏适用于普通精馏难以分离或无法分离的物系。工业生产中以精馏的应用最为广泛。 ② 按操作流程分类:可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。 间歇蒸馏多应用于小规模生产或某些有特殊要求的场合。工业生产中多处理大批量物料,通常采用连续蒸馏。 ③ 按物系中组分的数目分类:可分为双组分蒸馏和多组分蒸馏。 工业生产以多组分蒸馏最为常见。 ④ 按操作压强分类:可分为常压蒸馏、减压蒸馏和加压蒸馏。 工业生产中一般多采用常压蒸馏。对在常压下物系沸点较高或在高温下易发生分解、聚合等 易变质的物系,常采用减压蒸馏。对常压下物系的沸点在室温以下的混合物或气态混合物, 则采用加压蒸馏。 重点讨论常压下双组分物系的连续精馏。 一、挥发度和相对挥发度: 1、挥发度:混合液中各组分在平衡气相中的分压与其在液相中的 摩尔分数之比称为该组分的挥发度。 A A A x p =ν B A B x p =ν 挥发度表示物质(组分)挥发的难易程度。由于混合液中各组分的挥发度是随温度而变的,在蒸馏计算中使用不方便,因此引出相对挥发度。 2、相对挥发度:

实验5 常压蒸馏

实验五常压蒸馏 一、实验目的 1、熟悉常压蒸馏和常量法测定沸点的原理,了解蒸馏和测定沸点的意义; 2、掌握蒸馏和测定沸点的操作要领和方法。 二、实验原理 液体分子由于分子运动有从表面逸出的倾向,这种倾向随着温度的升高而增大,进而在液面上部形成蒸气。当分子由液体逸出的速度与分子由蒸气回到液体中的速度相等时,液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气。它对液面所施加的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的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。 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。 纯净的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点(沸程0.5-1.5℃)。利用这一点,我们可以测定纯液体有机物的沸点。又称常量法。 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合物,它们也有一定的沸点。 蒸馏是将液体有机物加热到沸腾状态,使液体变成蒸汽,又将蒸汽冷凝为液体的过程。 通过蒸馏可除去不挥发性杂质,可分离沸点差大于30 o C的液体混合物,还可以测定纯液体有机物的沸点及定性检验液体有机物的纯度。 三、药品和仪器 药品:乙醇 仪器:蒸馏瓶,蒸馏头,温度计,直型冷凝管,尾接管,锥形瓶,量筒 四、实验装置 要由气化、冷凝和接收三部分组成,如下图所示: 接收瓶 简单蒸馏装置 1、蒸馏瓶:蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关,通常装入液体的体积应为蒸馏瓶容积的1/3-2/3。液体量过多或过少都不宜。 2、蒸馏头:在蒸馏低沸点液体时,选用长颈蒸馏头;而蒸馏高沸点液体时,选用短颈蒸馏瓶。 3、温度计:温度计应根据被蒸馏液体的沸点来选,根据精确度的要求和液体沸点高低确定温度计的选用。

蒸馏与分馏

蒸馏与分馏 一、实验目的 了解蒸馏与分馏的原理; 掌握蒸馏与分馏的应用范围; 掌握仪器选用及安装方法。 二、实验原理 蒸馏:就是将液体物质加热到沸腾变成蒸汽,再将蒸汽冷凝到液体的过程。用 于分离沸点相差大于30度的液体。 分馏:通过分馏柱一次加热实现多次蒸馏的过程。用于分离沸点相近的液体。 三、实验装置 四、实验步骤 向圆底烧瓶中加入15mL丙酮和15mL水的混合液,再加2-3粒沸石 仪器缓慢通冷凝水打开电热套加热当有蒸汽产生时调整加热速度控制馏出液每秒1-2滴分别收集56-62、62-72、27-98、98-100度的馏分画出蒸馏曲线 分馏操作: 圆底烧瓶中加入15mL丙酮和15mL水,再加2-3粒沸石安装分馏装置 加热控制回流比约4:1,滴出速度为2-3秒1滴收集56-62、62

-72、72-98、98-100度的馏分画出分馏曲线 与蒸馏曲线进行比较 五、分析讨论 1、控制加热速度对得到纯馏分极为重要,加热快,纯度低;加热慢,使得温度 变化较大,无法判断收集终点。 2、温度计位置要准确,否则影响收集组分的纯度及数量。 3、不要将所有液体蒸干,以防起火或爆炸。 4、操作要轻,防止玻璃仪器破损,不用的仪器及时放入原位。放置于桌面时要 注意不要碰倒或滚落地上。 5、沸石起沸腾中心的作用,可防止爆沸。当液温降低,沸腾停止,需要二次加热时,需更换沸石。 水蒸汽蒸馏及液体有机物的干燥 一、实验目的 掌握水蒸汽蒸馏的原理; 掌握水蒸汽蒸馏的应用范围; 了解干燥剂的各类及使用范围。 二、实验原理 当混合物中各组分蒸气压总和等于外界大气压时,这时的温度即为它们的沸点。此沸点比各组分的沸点都低。因此,在常压下应用水蒸气蒸馏,就能在低于100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。 被提纯物质必须具备以下几个条件:(1)不溶或难溶于水;(2)与沸水长时间共

蒸馏原理与操作技术

蒸馏原理与操作技术 蒸馏是一种常用的分离和纯化混合物的方法,它基于不同组分的沸点差异来实现。蒸馏方法广泛应用于化工、制药、食品加工等领域,在这些行业中起着关键的作用。本文将介绍蒸馏的基本原理和操作技术。 一、蒸馏原理 蒸馏原理基于液体在不同温度下的汽化特性。当混合物中的液体组分被加热至其沸点时,液体开始转化为气体,气体通过蒸发,然后经过冷凝器冷却成为液体,在冷凝器中收集。通过连续的汽化和冷凝过程,混合物中的不同组分可以分离出来。 蒸馏基于不同组分的沸点差异,沸点越低的组分越先沸腾。在蒸馏塔中,通常通过加热底部提供热量,沸腾的液体从底部蒸发上升到塔顶,然后通过冷凝器冷却并收集。 二、常见的蒸馏方法 1. 简单蒸馏:适用于沸点差异较大的组分分离。将混合物加热,液体组分根据沸点顺序蒸发,然后通过冷凝器冷却收集。但是,简单蒸馏只能分离两个组分,并且不适用于沸点接近的组分。 2. 精馏:适用于沸点接近的组分分离。精馏通常需要使用精馏塔,塔内设有填料或塔板,以增加表面积和接触效果。通过多级蒸馏,液体组分可以更加彻底地分离。

3. 溶剂萃取:适用于不同溶解度的组分分离。将混合物溶解在适当的溶剂中,然后通过加热蒸发溶剂,最终收集溶剂中的目标组分。 4. 水蒸气蒸馏:适用于高沸点的组分分离。通过将低沸点的水加入混合物中,将目标组分转化为易于蒸发的化合物,然后通过冷凝器进行冷却和收集。 三、蒸馏操作技术 1. 控制沸点:在蒸馏操作中,需要根据不同组分的沸点来控制加热温度。这可以通过调整加热器的功率或者调节加热时间来实现。 2. 控制冷凝温度:冷凝器的冷却效果直接影响到蒸馏的分离效果。通过调节冷凝器的冷却水流量或者温度来控制冷凝温度,从而获得较高的分离效率。 3. 控制蒸发速率:蒸馏时,需要控制液体的蒸发速率。如果蒸发速率太快,可能会导致组分的不完全分离;如果蒸发速率太慢,会影响生产效率。通过控制加热功率、冷凝器效果等来控制蒸发速率。 4. 塔板或填料选择:在精馏中,塔板或填料可以提供更大的接触面积和较长的停留时间,以增加组分之间的质量传递。选择适当的塔板或填料类型和数量,可根据不同分离要求进行。 综上所述,蒸馏是一种重要而常用的分离和纯化方法,广泛应用于各行各业。了解蒸馏的基本原理和操作技术对于正确并高效地进行蒸馏过程至关重要。只有掌握了蒸馏原理和操作技术,才能更好地应用于实际工作中,提高分离和纯化效率。

蒸馏的基本原理

蒸馏的基本原理 蒸馏是一种常用的物质分离技术,它利用了物质在不同温度下的沸点差异,通过加热液体混合物使其蒸发,然后再将蒸汽冷凝回液体,从而实现对不同组分的分离。蒸馏的基本原理可以概括为以下几个步骤:加热、蒸发、冷凝和收集。 加热是蒸馏过程中的第一步。通过加热混合物,使其达到其中组分的沸点温度,从而促使某些组分蒸发。加热可以采用不同的方式,如火焰加热、电热加热等,具体使用哪种方式取决于实际情况。 接下来的一步是蒸发。当混合物达到其中组分的沸点时,液体中的这些组分开始蒸发,转变成气体状态。蒸发是一个能量转化的过程,液体中的分子吸收了热能,从而获得足够的能量以克服表面张力和液体之间的相互作用力,从而从液态转变为气态。 蒸发后,蒸汽需要进行冷凝,这是蒸馏过程中的关键一步。冷凝是将蒸汽中的气体分子重新转变为液体的过程。当蒸汽接触到较低温度的表面或传热介质时,其热量会被转移给冷凝物体,使蒸汽冷却下来。随着温度的降低,蒸汽中的气体分子逐渐失去能量,重新聚集在一起形成液体。 最后一步是收集。在冷凝后,我们可以将液体收集起来,从而得到我们所需要的纯净物质。收集可以通过多种方式进行,如使用容器收集滴下来的液体,或者通过冷凝管将液体导入特定的容器中。

蒸馏的基本原理可以应用于许多领域,例如化学工业、制药工业、食品工业等。在石油化工中,蒸馏是石油精炼的核心过程之一,通过蒸馏可以将原油分离成不同沸点范围的馏分,从而得到各种石油产品。在制药工业中,蒸馏可以用来提取药物中的有效成分,从而得到纯净的药物。在食品工业中,蒸馏可以用来制取酒精、提取芳香物质等。 蒸馏的基本原理是一种简单而有效的分离技术,它利用了物质的沸点差异,实现了对混合物的分离。通过加热、蒸发、冷凝和收集等步骤,我们可以得到纯净的物质。蒸馏不仅在实验室中广泛应用,也在工业生产中发挥着重要的作用。它不仅提高了物质纯度,还为我们提供了各种纯净物质,满足了不同领域的需求。

蒸馏的基本原理

蒸馏的基本原理 介绍 蒸馏是一种常用的分离纯化技术,其基本原理是利用液体混合物在不同沸点下的挥发性差异,通过加热使之转化为气体,再冷凝为液体的过程。蒸馏广泛应用于化学、生物、环保等领域,是一种高效、经济的物质纯化方法。 一、蒸馏的基本原理 1.沸点 沸点是指在常压下,物质由液态转变为气态的温度。不同物质由于其分子结构和相互作用力的差异,具有不同的沸点。沸点越高,物质的挥发性越差。 2.溶液的蒸馏 溶液的蒸馏是指通过对溶液加热,使溶质和溶剂分离的过程。溶液的沸点通常介于溶质和溶剂的沸点之间,通过加热,溶剂首先转化为气体,再在冷凝器中冷却沉淀为液体,实现了溶质和溶剂的分离。 二、蒸馏的主要类型 1.常压蒸馏 常压蒸馏是指在大气压力下进行的蒸馏过程。常压蒸馏适用于沸点低于400°C的 物质,通过加热液体混合物,使其中的挥发性组分转化为气体,并在冷却后收集液体,从而实现对物质的分离纯化。 常压蒸馏的工艺流程 1.加热液体混合物,使其沸腾。 2.气态的挥发性组分经冷凝器冷却,变回液态。 3.收集冷凝液。

2.减压蒸馏 减压蒸馏是指在低于大气压的条件下进行的蒸馏过程。减压蒸馏适用于高沸点物质的分离,通过减小环境压力,降低物质的沸点,使其在较低温度下转化为气体,再在冷凝器中冷却沉淀。 减压蒸馏的工艺流程 1.将液体混合物置于减压蒸馏器中。 2.减小环境压力,降低溶液的沸点。 3.气态的挥发性组分通过冷凝器冷却、液化。 4.收集冷凝液。 3.气体蒸馏 气体蒸馏是一种用于分离气体混合物的蒸馏方法,适用于气体之间沸点差异较大的情况。气体蒸馏利用不同气体在不同温度下的沸点差异,通过加热、冷却和压缩等控制条件,使气体混合物分离为单一组分的气体。 三、蒸馏的应用领域 1.化学工业 蒸馏广泛应用于化学工业中,常用于石油炼制、有机合成等过程中物质的分离纯化。例如,在炼油过程中,原油被加热蒸馏,将其分解为不同沸点的馏分,从而得到汽油、柴油、煤油等产品。 2.生物制药 在生物制药过程中,蒸馏被用于从发酵液中分离纯化药物。通过蒸馏,可以将药物与发酵液中的杂质分离,得到高纯度的药物产品。 3.环境保护 蒸馏也可以应用于环境保护领域,用于处理产生有害气体的工业废气。通过控制温度和压力等条件,蒸馏可以将废气中的有害物质分离并转化为无害物质,达到净化废气的目的。

简单蒸馏的基本原理及应用

简单蒸馏的基本原理及应用 1. 简单蒸馏的定义 简单蒸馏是一种常用的分离技术,通过加热液体混合物,使其其中一种组分汽化,然后在冷凝器中重新凝结为液体,从而实现对液体混合物中不同组分的分离。 2. 简单蒸馏的基本原理 简单蒸馏的基本原理是基于不同组分的汽化温度差异。在简单蒸馏过程中,液体混合物首先被加热,加热使得其中某些成分开始汽化。通过冷凝器,汽化的成分被冷却,重新凝结为液体,从而分离出不同组分。 3. 简单蒸馏的操作步骤 简单蒸馏的操作包括以下几个步骤: • 3.1 加热:将待分离的液体混合物加热,通过加热使得其中一种组分开始汽化。 • 3.2 冷凝:通过冷凝器对汽化的成分进行冷却,重新凝结为液体。 • 3.3 收集:收集凝结后的液体,分离出不同组分。 4. 简单蒸馏与其他蒸馏方法的对比 简单蒸馏与其他蒸馏方法相比,具有以下特点: • 4.1 简单蒸馏适用于组分汽化温度差异较大的液体混合物,而其他蒸馏方法则适用于组分汽化温度差异较小的情况。 • 4.2 简单蒸馏操作简单易行,成本较低,适用于一般的分离需求。 • 4.3 其他蒸馏方法(如精馏、扩散蒸馏等)在分离效果上更为精细和高效。 5. 简单蒸馏的应用领域 简单蒸馏在许多领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:• 5.1 化学工业:用于一般有机物的提纯,例如酒精、醋酸等的提纯。 • 5.2 石油工业:用于原油中各种油品的分离,例如汽油、柴油等的提取。 • 5.3 医药工业:用于药物的分离纯化,例如中草药的提取。 • 5.4 食品工业:用于食品中的添加剂、色素等的提纯。

6. 简单蒸馏的优缺点 简单蒸馏作为一种分离技术,具有以下优点和缺点: • 6.1 优点: –操作简单易行,成本较低。 –适用于组分汽化温度差异较大的液体混合物。 –可以用于大多数常见的液体混合物的分离。 • 6.2 缺点: –对于组分汽化温度差异较小的液体混合物,分离效果较差。 –无法处理一些特殊的液体混合物,需要其他更加精细的分离方法。 7. 简单蒸馏的注意事项 在进行简单蒸馏时,需要注意以下几点: •7.1 加热控制:需要控制适当的加热温度,避免过高温度导致液体沸腾剧烈,增加操作风险。 •7.2 冷凝器设置:冷凝器的设置与冷却效果直接相关,需要合理设置以保证有效的冷却。 8. 总结 简单蒸馏是一种常见的液体混合物分离技术,利用不同组分的汽化温度差异实现了分离效果。它具有操作简单、成本低廉的优点,并且在化学工业、石油工业、医药工业、食品工业等领域有广泛应用。然而,对于组分汽化温度差异较小的液体混合物,简单蒸馏的分离效果较差,需要考虑其他更加精细的分离方法。

蒸馏的原理及操作和注意事项

蒸馏的原理及操作和注意事项 蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用的方法。通过蒸馏还可以测出化合物的沸点,所以它对鉴定纯粹的液体有机化合物也具有一定的意义。 一、蒸馏原理 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向,这种倾向随着温度的升高而增大,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压,当其温度达到沸点时,也即液体的蒸气压等于外压时(达到饱和蒸气压),就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾。一种物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏分离的基础。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。(液体混合物各组分的沸点必须相差很大,至少30o C以上才能达到较好的分离效果)。 纯粹的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点。但由于有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物(或恒沸混合物),他们也有一定的沸点(高于或低于其中的每一组分)。因此具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物。一般不纯物质的沸点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,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

不是溶液的沸点,而是逸出蒸气与其冷凝液平衡时的温度,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上升;或者由于组成了共沸混合物,在蒸馏过程中温度可保持不变,停留在某一范围内。 二、蒸馏操作 1. 蒸馏装置及安装 最简单的蒸馏装置,如图28所示。常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、冷凝管、接液管和接受瓶等组成。蒸馏液体沸点在140o C以下时,用直形冷凝管;蒸馏液体沸点在140o C 以上时,由于用水冷凝管温差大,冷凝管容易爆裂,故应改用空气冷凝管——高沸点化合物用空气冷凝管已可达到冷却目的。蒸馏易吸潮的液体时,在接液管的支管处应连一干燥管;蒸馏易燃的液体时,在接液管的支管处接一胶管通入水槽,并将接受瓶在冰水浴中冷却。 安装仪器的顺序一般是自下而上,从左到右,全套仪器装置的轴线要在同一平面内,稳妥、端正。 安装步骤:先从热源开始,在铁架台上放好煤气灯,再根据煤气灯的高低依次安装铁圈、石棉网(或水浴、油浴等),然后安装蒸馏瓶(即烧瓶)、蒸馏头、温度计。注意瓶底应距石棉网1-2mm,不要触及石棉网;用水浴或油浴时,瓶底应距水浴(或油浴)锅底1-2cm。蒸馏瓶用铁夹垂直夹好。安装冷凝管时,用合适的橡皮管连接冷凝管,调整它的位置使与已装好的蒸馏瓶高度相适应并与蒸馏头的侧管同

蒸馏和分馏的区别

蒸馏和分馏的区别 一、蒸馏 ⒈原理,目的 蒸馏的原理是将沸点相差较大的液态混合物加热使沸点低的物质先沸腾(汽化),再使其冷凝(液化)的连续操作过程称为蒸馏。 蒸馏的目的是分离液态混合物,即从溶液中分离出某种(或几种)纯液态物质。它要求溶液中的其他成分是难挥发的,或沸点与馏出物相差很大的物质。如用天然水制取蒸馏水和从工业酒精中制取无水乙醇等。 ⒉适用范围 蒸馏操作适用于:沸点相差较大的液态混合物的分离;提纯;回收溶剂等。 ⒊应用 ⑴实验室制取蒸馏水; ⑵海水淡化(海水淡化的重要方法就是蒸馏); ⑶工业上制酒精和由工业酒精制取无水乙醇等。 ⒋实验装置及注意事项 ? ? ⑴主要仪器 a蒸馏烧瓶 b冷凝管 c牛角管 d锥形瓶 e温度计

f酒精灯 ⑵温度计的位置:水银球上端应于蒸馏烧瓶支管口下端相切,以用于测量蒸汽的温度。 ⑶加入碎瓷片的目的:防止暴沸 ⑷进、出水的方向:下进上出,与蒸汽形成逆向热交换 二、分馏 ⒈原理、目的 分馏与蒸馏基本相同。是根据混合物中各物质的沸点不同,把互相混溶的几种液态物质经加热而使混合液体汽化、冷凝的操作过程。实验室用于分馏的仪器装置与蒸馏完全相同,只是在锥形瓶中收集到的液体是混合物。在工业上分馏是在分馏塔上进行。其过程是混合液沸腾后蒸汽进入分馏塔中被部分冷凝,冷凝液在下降途中与继续上升的蒸汽接触,二者进行热交换,蒸汽中高沸点组分被冷凝,低沸点组分仍呈蒸汽上升,而冷凝液中低沸点组分受热汽化,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。最终低沸点组分蒸汽不断上升而被蒸馏出来,高沸点组分则不断流下来,按不同的温度范围收集液体,从而将它们分离。分馏属于物理变化,所得的产物一般是具有一定沸点范围的馏分。 分馏的目的主要是分离出沸点比较接近的液态混合物 ⒉适用范围 ? ???适合于分离提纯沸点相差不大的液态有机混合物。如分馏石油,其主要产物有:石油气(丙烷、丁烷等小分子烃);汽油、煤油、重油、沥青等。 二、蒸馏、分馏的比较

蒸馏装置原理

蒸馏装置原理 蒸馏(Distillation)是一种常用的物质分离方法,适用于液体与液体、液体与固体之间的分离。它是利用不同物质的沸点差异,通过加热使一种或多种物质转化为气态,再通过冷却使其重新凝结为液态,从而达到分离的目的。在化工生产中,蒸馏装置是一种非常重要的设备,其原理和结构对于保证工艺品质和提高生产效率有着至关重要的作用。 一、蒸馏的原理 蒸馏的原理是利用不同物质沸点差异进行分离,其过程可以分为以下几个步骤: 1、混合物的加热:将混合物加热,使其中的一种或多种物质转变为气态。 2、蒸汽的冷却:将蒸汽导入冷凝器中,通过冷却使其重新凝结为液态。 3、液体的收集:将凝结后的液体收集起来,即可分离出所需物质。 二、蒸馏装置的结构 蒸馏装置一般由以下几个部分组成:加热器、分馏塔、冷凝器和收集器。 1、加热器:加热器是将混合物加热的设备,通常采用蒸汽、电、燃气等方式进行加热。 2、分馏塔:分馏塔是蒸馏装置的核心部分,它是由许多分离板

或填充物组成的,其作用是将混合物分离成不同的组分。分馏塔一般分为板式分馏塔和填料式分馏塔两种。 3、冷凝器:冷凝器是将蒸汽冷却为液态的设备,其结构一般为管式或板式。 4、收集器:收集器是收集凝结后的液体的设备,一般设置在冷凝器下方。 三、蒸馏装置的分类 根据不同的分离原理和结构特点,蒸馏装置可以分为以下几种类型: 1、常压蒸馏:常压蒸馏是指在大气压力下进行的蒸馏,适用于沸点差异较大的混合物分离。 2、真空蒸馏:真空蒸馏是指在减压条件下进行的蒸馏,适用于沸点差异较小的混合物分离。 3、多级蒸馏:多级蒸馏是指将分馏塔分为多个级别进行分离的蒸馏,适用于需要高纯度产品的情况。 4、短程蒸馏:短程蒸馏是指在高真空下进行的蒸馏,适用于高沸点物质的分离。 四、蒸馏的应用 蒸馏广泛应用于化工、制药、食品、饮料等各个领域,其应用范围包括: 1、石油化工:蒸馏是石油化工中最基本的分离方法之一,用于分离石油中的各种组分。

蒸馏与分馏

蒸馏与分馏 201530360103 绿药1501 陈宁婷 一、实验目的: 1.掌握普通蒸馏、分馏的原理和操作方法,了解其意义; 2.学习安装仪器的基本方法; 3.学会用常量法测定液态物质的沸点。 二、实验原理: 1.蒸馏: 每种纯液态有机物在一定的压力下具有固定的沸点,当液态有机物受热时,蒸气压增大,待蒸气压达到大气压或所给定的压力时,即ρ蒸=ρ外,液体沸腾,这时的温度称为液体的沸点。 (饱和蒸汽压:当液体汽化的速率与其产生的气体液化的液体速率相同时的气压。) 蒸馏就是降液态物质加热到沸腾变成蒸气,又将蒸气冷凝为液体这两个过程的联合操作。如果将某液体混合物(内含两种以上物质,这几种物质沸点相差较大)进行蒸馏,那么沸点较低者先蒸出,沸点较高者后蒸出,不挥发的组分留在蒸馏瓶内,这样就可以达到分离和提纯的目的。 纯液态有机物在蒸馏过程中沸点变化范围很小(一半0.5~1-0℃)。根据蒸馏所测定的沸程,可以判断该液体物质的纯度。 归纳起来,蒸馏的意义有以下三个方面: 1)分离和提纯液态有机物。 2)测出某纯液态物质的沸程,如果该物质为未知物,那么根据所测得的沸程的数据,查物理常数手册,可以知道该未知物可能是什么物质。 3)根据所测定的沸程可以判断该液体有机物的纯度。 2.分馏: 普通蒸馏只能分离和提纯沸点相差较大的物质,一般至少相差30℃以上才能得到较好的分离效果。对沸点较接近的混合物用普通蒸馏法就难以分开。虽经多次的蒸馏可达到较好的分离效果,但操作比较麻烦,损失量也很大。在这种情况下,应采取分馏法来提纯该混合物。 分馏的基本原理与蒸馏相类似,所不同的是在装置上多一个分馏柱,使汽化、冷凝过程由一次变为多次。简单地说,分馏就是多次蒸馏。 分馏就是利用分馏柱来实现这“多次重复的”的蒸馏过程。当混合物的蒸气进入分馏柱时,由于柱外空气的冷却,蒸气中高沸点的组分易被冷凝,所以冷凝液中就含有较多高沸点物质,而蒸气中低沸点的成分就相对地增多。冷凝液向下流动时又与上升的蒸气接触,二者之间进行热量交换,使上升蒸气中高沸点的物质被冷凝下来,低沸点的物质仍成蒸气上升;而在冷凝液中低沸点的物质则受热汽化,高沸点的物质仍成液态。如此经多次的液相与气相的热交换,使得低沸点的物质不断上升最后被蒸馏出来,高沸点的物质则不断流回烧瓶中,从而将沸点不同的物质分离。分馏使分离提纯沸点接近的液体混合物的一种重要的方法。 (分馏柱:填充式分馏柱是在柱内填上各种惰性材料,以增加表面积。填料包括玻璃珠、玻璃管、陶瓷或螺旋形、马鞍形、网状等形状的金属片或金属丝,它效率较高,适合分离一些沸点差距较小的化合物。) 三、主要试剂及原理: 1.试剂: 丙酮(V /V=25∶1,20mL)

蒸馏的原理及操作和注意事项

蒸徭的原理及操作和注意事项 蒸馏的原理及操作和注意事项 蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用的方法。通过蒸馏还可以测出化合物的沸点,所以它对鉴定纯粹的液体有机化合物也具有一定的意义。 一、蒸馏原理 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向,这种倾向随着温度的升高而增大,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压,当其温度达到沸点时,也即液体的蒸气压等于外压时(达到饱和蒸气压),就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾。一种物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏分离的基础。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。(液体混合物各组分的沸点必须相差很大,至少30o C以上才能达到较好的分离效果)。

纯粹的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点。但由于有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物(或恒沸混合物),他们也有一定的沸点(高于或低于其中的每一组分)。因此具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物。一般不纯物质的沸点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,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溶液的沸点,而是逸出蒸气与其冷凝液平衡时的温度,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上升;或者由于组成了共沸混合物,在蒸馏过程中温度可保持不变,停留在某一范围内。 二、蒸馏操作 1. 蒸馏装置及安装 最简单的蒸馏装置,如图28所示。常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、冷凝管、接液管和接受瓶等组成。蒸馏液体沸点在140o C以下时,用直形冷凝管;蒸馏液体沸点在140o C 以上时,由于用水冷凝管温差大,冷凝管容易爆裂,故应改用空气冷凝管一一高沸点化合物用空气冷凝管已可达到冷却目的。蒸馏易吸潮的液体时,在接液管的支管处应连一干燥管;蒸馏易燃的液体时,在接液管的支管处接一胶管通入水槽,并将接受瓶在冰水浴中冷却。 安装仪器的顺序一般是自下而上,从左到右,全套仪器装置的轴 线要在同一平面内,稳妥、端正。

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