多數(shù)人對于蒸餾這個詞的理解,也只是知其然而不知其所以然,雖然我們平時用著雙層玻璃反應(yīng)釜等一類的蒸餾儀器,但是也僅僅是會使用工具而已,接下來就帶大家一起了解蒸餾的工作原理。
以分離雙組分混合液為例進行了分析。原料液受熱后會發(fā)生部分汽化,其中易揮發(fā)性組分在蒸汽中會得到增濃,而在剩余液中會產(chǎn)生較高的難揮發(fā)性組分,這在一定程度上實現(xiàn)了兩者的分離。二者的揮發(fā)量差異越大,則上述兩種物質(zhì)的濃縮程度也越大。采用工業(yè)精餾裝置,將部分蒸發(fā)的液相與部分凝結(jié)的氣相直接接觸,從而實現(xiàn)液相的部分蒸發(fā)和氣相的部分凝結(jié),也就是將氣相的部分蒸發(fā)和氣相的部分凝結(jié),從而實現(xiàn)氣相的部分蒸發(fā)和氣相的部分凝結(jié)。
由于分子運動,液體的分子傾向于溢出表面。這一趨勢隨溫度升高而增加。當液體被放置在一個封閉的真空系統(tǒng)中時,液體的分子會不斷地溢出,在液體表面上形成蒸汽,之后分子會從蒸汽中逸出,然后分子又會從蒸汽中逸回液體,蒸汽保持一定的壓力。在這個時間點,液體表面達到飽和,這就是所謂的飽和蒸汽,它對液體表面施加的壓力叫做飽和蒸汽氣壓。結(jié)果表明,液體的飽和蒸汽壓僅與溫度有關(guān),即液體在一定溫度下有一定的蒸汽壓。指液體在與其蒸汽相平衡時所受的壓力,與體系中液體和蒸汽的數(shù)量無關(guān)。
加熱液體直到沸騰,使之變成蒸汽,然后將蒸汽冷卻再冷凝成液體,這兩種過程的聯(lián)合操作稱為蒸餾。顯然,蒸餾可以分離出易揮發(fā)和不易揮發(fā)的物質(zhì),也可以分離出沸點不同的混合液體。但是為了獲得良好的分離效果,混合物各組分的沸點一定要相差很大(至少30℃以上)。常壓蒸餾時,由于大氣壓通常不是正好為0.1MPa,所以嚴格地說,應(yīng)觀測到沸點加上校正值,但由于偏差通常很小,即使大氣壓與常壓相差2.7KPa,這個校正值也只有±1℃左右,所以可以忽略。