第五章 水蒸气蒸馏

水蒸气蒸馏的实验原理
水蒸气蒸馏是一种常见的分离和纯化液体混合物的方法。

其实验原理如下：
1. 溶液的制备：将需要分离的混合物溶解在适量的溶剂中，使溶液达到适当的浓度。

2. 水蒸气的产生：将溶液所在容器加热，使其温度升高，从而溶液中的溶质分子开始蒸发。

蒸发的溶质分子与溶剂分子混合形成蒸气相。

3. 冷凝与收集：蒸气通过冷却装置，如冷凝管或冷凝器，使其冷却并转化为液态。

这个过程称为冷凝。

冷凝后的纯液体被收集，其中包含分离后的溶质。

4. 回流：为了提高分离效果，通常将收集到的纯液体重新加热，回流到溶液所在容器中。

这样，分离效果会更好，可以得到更高纯度的产品。

需要注意的是，由于水蒸气蒸馏是利用溶质和溶剂之间的差异性质进行分离的，所以溶质和溶剂的挥发性质差异越大，分离效果越好。

另外，水蒸气蒸馏需要用到加热设备和冷却设备，所以实验过程中需要注意安全操作。

水蒸气蒸馏原理一、引言水蒸气蒸馏是一种常见的分离纯化技术，广泛应用于化学、制药、食品等领域。

本文将介绍水蒸气蒸馏的原理以及其在实际应用中的一些关键问题。

二、水蒸气蒸馏的原理水蒸气蒸馏是基于液体混合物的不同挥发性而进行的分离纯化方法。

其原理可以概括为以下几个步骤：1. 加热：将混合物加热至沸点以上，使液体转化为气体。

在这个过程中，挥发性较高的成分会更容易转化为气体。

2. 蒸发：随着加热的进行，液体中的挥发性成分逐渐蒸发出来，形成水蒸气。

同时，非挥发性成分则仍留在液体中，浓缩。

3. 冷凝：将水蒸气冷却，使其重新转化为液体。

这一步骤是通过传热的方式实现的，通常使用冷却器将水蒸气冷却成液体。

4. 分离：冷凝后的液体与未蒸发的液体分离。

由于挥发性成分已经转化为气体，因此冷凝后的液体中富含目标成分，可以得到较高纯度的产物。

三、水蒸气蒸馏的应用1. 高纯度水的制备水蒸气蒸馏在制备高纯度水时得到了广泛应用。

通过加热水溶液，使水蒸气蒸发出来，然后冷凝成液体，可以去除水中的杂质，得到较高纯度的水。

2. 酒精的提纯酒精是由发酵产生的液体，其中含有大量的杂质。

通过水蒸气蒸馏，可以将酒精中的杂质去除，得到较纯的酒精。

3. 精细化学品的制备许多精细化学品的制备需要通过水蒸气蒸馏来实现。

例如，对于某些有机物的合成，需要去除其中的杂质，得到高纯度的产物。

四、水蒸气蒸馏的关键问题1. 选择适当的操作条件：水蒸气蒸馏的效果受到操作条件的影响。

在实际操作中，需要根据混合物的性质选择适当的操作温度和压力，以实现较好的分离效果。

2. 设计合理的设备：水蒸气蒸馏需要使用特定的设备，如蒸馏塔、冷凝器等。

设备的设计应考虑到混合物的性质、操作条件等因素，以确保蒸馏过程的高效进行。

3. 应对气液两相的分离：水蒸气蒸馏后，需要将水蒸气和液体两相进行分离。

常用的方法包括使用分离漏斗、离心机等设备，以便有效地分离两相。

4. 节能减排：水蒸气蒸馏需要大量的能源供应，因此节能减排是一个重要的问题。

水蒸气蒸馏-临床医学专业教案第一章：引言1.1 课程背景介绍临床医学专业中药物提取的重要性和应用范围。

强调水蒸气蒸馏技术在药物提取中的重要性和基本原理。

1.2 学习目标理解水蒸气蒸馏技术的定义和基本原理。

掌握水蒸气蒸馏设备的组成和操作步骤。

了解水蒸气蒸馏技术在药物提取中的应用实例。

1.3 教学方法采用讲授、实验演示和小组讨论相结合的方式进行教学。

第二章：水蒸气蒸馏的基本原理2.1 水蒸气蒸馏的定义解释水蒸气蒸馏是一种利用水蒸气将挥发性成分从原料中携带出来的提取方法。

2.2 水蒸气蒸馏的原理讲解水蒸气蒸馏过程中液态水转化为水蒸气的过程。

解释水蒸气将挥发性成分携带出来，并在冷凝器中冷凝成液态的提取过程。

2.3 水蒸气蒸馏的适用条件讨论水蒸气蒸馏适用于提取具有挥发性、热稳定性和水溶性的成分的条件。

第三章：水蒸气蒸馏设备的组成3.1 水蒸气蒸馏装置的组成介绍水蒸气蒸馏装置包括加热器、蒸馏瓶、冷凝器、收集瓶等主要部分。

3.2 设备的选择和操作讲解根据原料的特性和提取要求选择合适的蒸馏装置的重要性。

演示设备的操作步骤和注意事项。

3.3 设备的维护和清洗介绍水蒸气蒸馏装置的维护和清洗方法。

第四章：水蒸气蒸馏的操作步骤4.1 原料的准备讲解原料的选择和处理方法，以保证提取效果。

4.2 装置的安装和调试演示装置的安装和调试步骤，确保蒸馏过程的顺利进行。

4.3 蒸馏过程的进行讲解蒸馏过程中的加热、蒸馏、冷凝和收集等操作步骤。

第五章：水蒸气蒸馏技术在药物提取中的应用实例5.1 中药有效成分的提取介绍水蒸气蒸馏技术在中药提取中的应用实例，如提取挥发油等。

5.2 天然药物的提取讲解水蒸气蒸馏技术在提取天然药物中的实例，如提取精油等。

5.3 临床药物的制备讨论水蒸气蒸馏技术在临床药物制备中的应用，如制备挥发性药物等。

第六章：水蒸气蒸馏参数的优化6.1 蒸馏温度对提取效果的影响分析蒸馏温度对有效成分提取率的影响。

讨论如何通过控制蒸馏温度来优化提取效果。

水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏是分离提纯液态或固态有机化合物的常用方法之一。

可用水蒸气蒸馏提纯的有机化合物须具备下列条件：不溶（或几乎不溶）于水；在100℃左右与水长时间共存不会发生化学变化；在100℃左右必须具有一定的蒸气压（一般不小于1.33kPa）。

具备下列情况之一的，用水蒸气蒸馏可获得满意的分离效果：沸点高的有机化合物，常压下可与副产物分离，但容易被破坏；混合物中含有大量的树脂状或焦油状物质时，采用蒸馏、萃取等方法难以分离；从较多的固体反应物中难以分离出被吸附的液体。

（一）基本原理当与水不想混溶的物质和水一起存在时，根据道尔顿分压定律，混合物的蒸气压力P，应该为水的蒸气压P A和该物质的蒸气压P B之和，即：P=P A+P BP随温度升高而增大，当温度升高到P等于外界大气压时，该混合物开始沸腾。

这时的温度为该混合物的沸点，此沸点必须较混合物中任一组分的沸点都低。

因此，在不溶于水的有机物之中，通入水蒸气进行水蒸气蒸馏时，在比该物质沸点低得多的温度，而且比100℃还要低的温度就可以使该物质同水一起蒸馏出来。

蒸出的是水和与水不相混溶的物质，很容易分离，从而达到纯化的目的。

在馏出液中，水和有机物的质量之比是：m A/m B= (M A P A)/ (M B P B)水具有低的相对分子质量和较低的蒸气压，它们的乘积M A P A是小的，这样就有可能用来分离较高相对分子质量和较低蒸气压的物质。

例如，将水蒸气通入苯胺的反应混合物中，苯胺的沸点是184.4℃，苯胺和水的混合物在98.4℃就沸腾。

在这个温度下，苯胺的蒸气压是5.73kParty，水的蒸气压是94.8kPa。

苯胺和水的相对分子质量分别是93和18。

馏出液中，苯胺和水的质量之比等于：93×5.73/18×94.8=1:3.3即蒸出3.3g水就能够带出1g苯胺，馏出液中苯胺的含量应占23%，但实际上所得的比例比较低，因为有相当一部分水蒸气来不及与被蒸馏物质充分接触便离开蒸馏烧瓶，而且苯胺微溶于水，所以这个计算仅为近似值。

2--9 水蒸气蒸馏一．实验目的：1.学习水蒸汽蒸馏的原理及应用；2. 掌握水蒸汽蒸馏的装置及其操作方法；3.比较水蒸气蒸馏、普通蒸馏和分馏的异同点。

二．实验重点和难点：1. 学习水蒸汽蒸馏的原理及应用；2.掌握水蒸汽蒸馏的装置及其操作方法；实验类型：基础性实验学时：4学时三．实验装置和药品：实验仪器：玻璃管250mL圆底烧瓶克氏蒸馏瓶冷凝管接引管接液瓶电热套T形管(弹簧夹) 温度计及套管分液漏斗量筒弯管化学试剂：苯胺(化学纯) 20mL四．实验装置图：【参见教材P82图3.8所示】五．实验原理：水蒸气蒸馏（Steam Distillation）原理，简言之，就是当水和不（或难）溶于水的化合物一起存在时，整个体系的蒸气压力根据道尔顿分压定律，应为各组分蒸气压力之和。

即：P=P水+ P A（P A为与不（或难）溶化合物的蒸气压）。

当P与外界大气压相等时，混合物就沸腾。

这时的温度即为它们的沸点，所以混合物的沸点将比任何一组分的沸点都要低一些。

而且在低于1000C的温度下随水蒸汽一起蒸馏出来。

这样的操作叫水蒸气蒸馏。

水蒸汽蒸馏是用来分离和提纯液态或固态有机化合物的一种方法。

1.常用在下列几种情况下：(1). 某些沸点高的有机化合物，在常压蒸馏虽可与副产品分离，但易将其破坏。

(2). 混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发性杂质，采用蒸馏、萃取等方法都难于分离。

(3). 从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。

2.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化学反应。

(3). 在100℃左右时，必须具有一定的蒸气压(一般不小于1.33KPa) 。

3.基本原理：当有机物与水一起共热时，整个体系的蒸气压力，根据分压定律(道尔顿Dalton分压定律) ，应为各组分蒸气压之和。

即：P=Pa+Pb式中：P----代表总蒸气压；Pa----代表水的蒸气压；Pb----代表与水不相溶物质或难溶物质的蒸气压。