热天中文网

4有机化合物的分离与提纯技术(第11页)

天才一秒记住【热天中文网】地址:https://www.rtzw.net

[1] 分馏柱是一根长而垂直、柱身有一定形状的空管,或者管中填以特制的填料。

总的目的是要增大液相和气相接触的面积,提高分馏效率。

普通有机实验中常用刺形分馏柱,又称韦氏(Vigreux)分馏柱,它是一根分馏管,中间一段每隔一定距离向内伸入三根向下倾斜刺状物,在柱中相交,每堆刺状物间排列成螺旋状。

在需要更好的分馏效果时,要用填料柱,即在一根玻璃管内填上惰性材料,如环形、螺旋形、马鞍形等各种形状的玻璃、陶瓷或金属小片。

[2] 能形成共沸混合物的**,不能通过分馏完全分离。

比如,乙醇水的共沸组成为乙醇95.6%(体积分数)、水4.4%,共沸点78.17℃,通过分馏乙醇水溶液,只能得到95.6%的乙醇。

[3] 影响分馏效率的因素

① 理论塔板:分馏柱效率是用理论塔板来衡量的。

分馏柱中的混合物,经过一次气化和冷凝的热力学平衡过程,相当于一次普通蒸馏所达到的理论分离效率,当分馏柱达到这一分离效率时,分馏柱就具有一块理论塔板。

柱的理论塔板数越多,分离效果越好。

不同的分馏柱理论板层高度不同,在高度相同的分馏柱中,理论板层高度越小,则柱的分离效率越高。

③ 柱的保温:对分馏来说,在柱内保持一定的温度梯度是极为重要的。

在理想情况下,柱底的温度与蒸馏瓶内**沸腾时的温度接近。

柱内自下而上温度不断降低,直至柱顶温度接近易挥发组分的沸点。

一般情况下,柱内温度梯度的保持可以通过适当的保温、调节馏出液速度来实现,若加热速度快,蒸出速度也快,会使柱内温度梯度变小,影响分离的效果。

④ 填料:为了提高分馏柱的分馏效率,在分馏柱内装入具有大表面积的填料,填料之间应保留一定的空隙,要遵守适当紧密且均匀的原则,这样就可以增加回流**和上升蒸气的接触机会。

填料有玻璃(玻璃珠、短段玻璃管)或金属(金属环、金属片等),玻璃的优点是不会与有机化合物起反应,而金属则可与卤代烷之类的化合物起反应。

[4] 回流**在柱内聚集称为液泛。

在分馏过程中,不论是用哪种分馏柱,都应防止液泛,否则会减少**和蒸气的接触面积,或者使上升的蒸气将**冲入冷凝管中,达不到分馏的目的。

为了避免这种情况的发生,需在分馏柱外面包一定厚度的保温材料,以保证柱内具有一定的温度梯度,防止蒸气在柱内冷凝太快。

当使用填充柱时,往往由于填料装得太紧或不均匀,造成柱内**聚集,这时需要重新装柱。

[5] 若改用简单蒸馏装置来完成乙醇水的蒸馏操作,同样用坐标纸做出蒸馏曲线图,比较二者的差别。

五、思考题

(1) 分馏与简单蒸馏在原理、装置和用途上有何区别?

(2) 影响分馏分离效率的因素有哪些?

(3) 分馏时若加热太快,分离的效率会显著下降,为什么?

(4) 分馏乙醇水溶液时,加热一段时间后,发现温度计读数下降,说明什么问题?为什么?

(5) 如何用分馏曲线和蒸馏曲线比较分馏与蒸馏的分离效率?

实验9减压蒸馏

一、实验目的

(1) 学习减压蒸馏的原理及其意义。

(2) 掌握减压蒸馏的实验操作技术。

二、实验原理

**的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,所以**的沸点是随外界压力的变化而变化的。

如果借助于真空泵降低系统内的压力即可降低**的沸点,这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏(vacuum distillation)。

当压力降低到1.3kPa~2.0kPa(10~15mmHg)时,许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低100~120℃,压力每相差1mmHg,沸点相差约1℃。

**在常压、减压下的沸点近似关系可根据图243所示的经验曲线而得[1]。

1. 用途

分离提纯沸点较高或高温时不稳定(分解、氧化或聚合)的**及一些低熔点固体有机化合物。

本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!

如遇章节错误,请点击报错(无需登陆)

新书推荐

我从凡间来从木叶开始的大剑豪炮灰真少爷在恋综里搞钱我继承了古老神秘组织亲子鉴定师神门皇后是只小猫咪海贼盖伦绿茵之寒冰射手荒野幸运神病娇相爷以权谋妻[综]作为coser的我好难您的无限生存游戏已开启长生万古:苟在天牢做狱卒秦时明月之侠道墨问尊主你又掉马甲了骗了康熙大秦:公子丹,镇守边关八年三分钟女主最强游戏攻略宿主是个小废物怪兽电影宇宙钻石王牌之强棒驾到快穿之宿主她开挂了来自律师A的致命吸引