📜  蒸馏分离

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:54:17.926000             🧑  作者: Mango

蒸馏分离

蒸馏是一种分离技术,用于提取液体中的混合物固体。它基本上是将液体加热形成蒸汽,然后将蒸汽冷凝以取回液体的过程。通过对蒸气进行冷凝而获得的液体称为馏出物。可混溶的液体混合在一起形成溶液,例如乙醇和水的混合物。不混溶的液体不能很好地混合在一起。例如,油和水。以所有比例相互混溶的两种液体可以称为液体的二元混合物。该技术用于分离两种具有足够沸点 (BP) 差异的混溶液体混合物的成分,这种液体可以在不分解的情况下煮沸。挥发性液体在加热时蒸发,可通过冷凝过程冷却其蒸气来回收。

在必须从溶液中提取固体和液体的情况下,蒸馏是优选的。也称为简单蒸馏,它基于在混合物成分中观察到的挥发性和相应蒸气压的差异。

蒸馏过程

  • 含有固体和液体的均匀混合物在密闭的蒸馏烧瓶中一起加热。
  • 液体逸出形成蒸气,因为它们是挥发性的。
  • 这些蒸气通过使它们通过冷凝器而被冷却。
  • 在所取容器中冷凝得到纯液体。
  • 非挥发性固体作为残余物留下。

蒸馏所需设备

蒸馏过程主要使用以下设备:

  • Still:汽化室用于放置要蒸馏的材料。它被加热以提供挥发性成分的蒸发。它还连接到冷凝器上,中间固定有一个疏水阀。
  • 冷凝器:用于冷凝蒸汽。通过使水/空气循环通过夹套来保持低温。冷凝器可用作单表面冷凝器、多表面冷凝器。
  • 接收器:用于收集馏出物。

蒸馏原理

  • 在溶剂的沸点下进行蒸馏。当蒸气压与大气压相等时发生沸腾。
  • 在液体的相对挥发性较高的情况下,混合物组分的分离会更好。
  • 在向液体供热时,蒸汽沸腾,然后发生冷凝。

分馏

分馏用于分离本质上易挥发的混溶液体。这些液体的沸点足够接近。分馏柱装置用于模拟分离。也称为精馏,因为蒸气被部分冷凝并以液体形式返回。它基本上是一个过程,其中液体混合物的蒸发产生成分的混合物,然后以纯净形式提取所需的成分。

然而,这种技术只能用于分离形成纯共沸混合物的混溶液体。

原则:

  • 在液体混合物蒸馏时,蒸气的部分冷凝发生在分馏塔中。
  • 在塔中,来自蒸馏器的前进蒸汽与返回蒸馏器的冷凝蒸汽接触。这会导致蒸汽富含挥发性更强的成分。
  • 通过蒸汽的不断冷凝和加热,液体和蒸汽之间达到平衡。这导致从混合物中提取出更易挥发的成分。

分馏的应用:

分馏可用于分离混合物,例如:

  • 丙酮和水
  • 氯仿和苯
  • 空气气体的分离

分液漏斗

用于分离两种不混溶液体的技术是使用称为分液漏斗的设备完成的。它是一种特殊类型的漏斗,其阀杆上有一个旋塞阀,可以允许或阻止液体从中流出。通过分液漏斗分离两种不混溶的液体取决于组成液体的密度差异。较重的液体沉淀在底部,较轻的液体保留为上层。

分液漏斗的应用:

  • 水和煤油
  • 石油和水

蒸馏的应用:

  • 有机溶剂的提纯——无水酒精(100%)。
  • 非挥发性物质与挥发性物质的分离。
  • 使用化学工艺制造的药物的纯化。
  • 石油产品的精炼-石油醚 60,80。
  • 溶剂回收——合成。
  • 去除水中的盐分以制备饮用水。
  • 甲醇或乙醇
  • 食品工业中油和饮料的浓度。

示例问题

问题1、简单蒸馏和分馏的区别?

回答:

Simple Distillation

Fractional Distillation

Vapour is directly passed through the condenser. Vapour must pass through a fractionating column in which partial condensation of vapour occurs.
Condensate is collected directly onto the receiver.Condensation occurs in the fractionating column, which results in a part of the condensing vapour returning to the still.

问题 2. 是否可以在蒸馏的基础上完全纯化混合物?

回答:

问题 3. 实验证明海水含有盐分。

解决方案:

问题 4. 分馏塔中的阻塞物如何帮助分馏?

回答:

问题 5. 增加蒸馏塔中的压力会发生什么?

回答:

问题 6. 执行简单蒸馏过程的约束条件是什么?

回答:

问题 7. 解释烧瓶底部残留物的性质。

回答: