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14382023-12-02
大家好,今天小编来为大家解答分馏的分馏实验原理这个问题,为什么分馏很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
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分馏的基本原理是利用液相中各组分的相对挥发度的不同进行分离。由于液体的部分汽化,液体中轻组分向汽相扩散,使蒸汽中轻组分增多,而蒸汽的部分冷凝,使蒸汽中重组分向液相扩散,液相中重组分增多,进而使同一层板上互相接触的汽液两相趋向平衡。
用分馏柱进行分馏,被分馏的溶剂在蒸馏瓶中沸腾后,蒸气从圆底烧瓶蒸发进入分馏柱,在分馏柱中部分冷凝成液体。此液体中由于低沸点成分的含量较多,因此其沸点也就比蒸馏瓶中的液体温度低。
当蒸馏瓶中的另一部分蒸气上升至分馏柱中时,便和这些已经冷凝的液体进行热交换,使它重新沸腾。
而上升的蒸气本身则部分地被冷凝,因此,又产生了一次新的液体-蒸气平衡,结果在蒸气中的低沸点成分又有所增加。这一新的蒸气在分馏柱内上升时,又被冷凝成液体,然后再与另一部分上升的蒸气进行热交换而沸腾。
由于上升的蒸气不断地在分馏柱内冷凝和蒸发,而每一次的冷凝和蒸发都使蒸气中低沸点的成分不断提高。因此,蒸气在分馏柱内的上升过程中,类似于经过反复多次的简单蒸馏,使蒸气中低沸点的成分逐步提高。
由此可见,在分馏过程中分馏柱是关键的装置,如果选择适当的分馏柱,就可以在分馏柱的顶部出来的蒸气,经冷凝后所得到的液体,可能是纯的低沸点成分或者是低沸点占主要成分的流出物。
外部空气流过引馏体管内,可提高引馏体与外部空气热交换效率,从而使柱内温度梯度增加,使不同沸点的物质得到较好的分离。
如果将两种挥发性液体混合物进行蒸馏,在沸腾温度下,其气相与液相达成平衡,出来的蒸气中含有较多量易挥发物质的组分,将此蒸气冷凝成液体,其组成与气相组成等同(即含有较多的易挥发组分),而残留物中却含有较多量的高沸点组分(难挥发组分),这就是进行了一次简单的蒸馏
如果将蒸气凝成的液体重新蒸馏,即又进行一次气液平衡,再度产生的蒸气中,所含的易挥发物质组分又有增高。
分馏的原理是当蒸馏出的混合液蒸气进入分馏柱内时,挥发度小的(即沸点高的)组份的蒸气在还未达到顶部支管时,就冷凝为液体,又流回蒸馏瓶里。而挥发度大的(即沸点低的)组份蒸气在分馏柱中则继续上升经过支管进入冷凝器。实际上,在分馏柱内当流下的冷凝液与上升的蒸气相接触时,二者之间还进行着热量的交换,所以,有更多的挥发度低的组份,被冷凝下来。而挥发度大的组份则不断地被蒸馏出来,这样沸点低的组份就先被分馏出来。
在实际工作中,往往两种互溶液体的冷凝点没有明确的分界点,这就需要在分馏时,时刻注意温度计所指示的数值。当温度升高至超过先蒸馏出组份的沸点2~3℃时,就要更换接受瓶。再变更温度到一定数值时,要再更换接受瓶。这样得到几组不同温度下的蒸馏液,除第一部分较纯外,以下依次每部分馏份则越来越不纯,而对挥发度低的溶液则越来越纯。再将中间的几个组份分别进行分馏,而且温度变更范围应控制的更小,这样继续作下去就可以把各组份的液体分离开来。这就是分级蒸馏或简称分馏的一般操作过程。如原油可经过分馏而分离出汽油、煤油和柴油等。
分馏的分馏实验原理和为什么分馏的问题分享结束啦,以上的文章解决了您的问题吗?欢迎您下次再来哦!