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蒸馏与分馏曲线

发布时间:2023-05-25 19:57:18

A. 蒸馏与分馏的区别

分馏、蒸馏的区别:在蒸馏沸点比较接近的混合物时,各种物质的蒸气将同时蒸出,只不过低沸点的多一些,故难于达到分离和提纯的目的,只好借助于分馏。

差别:

1、蒸馏是只进行一次汽化和冷凝,分离出的物质一般较纯,例如用天然水制蒸馏水,提纯和分离液态有机化合物。

2、分馏要连续进行多次汽化和冷凝,分离出的物质依然是混合物,只不过沸点范围不同,例如对石油进行常减压分馏后可以得到沸点范围不同的多个馏分。适用于较多液体的分离。

(1)蒸馏与分馏曲线扩展阅读:

蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取、过滤结晶等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。

分馏(fractional distillation)是分离几种不同沸点的混合物的一种方法,过程中没有新物质生成,只是将原来的物质分离,属于物理变化。分馏是对某一混合物进行加热,针对混合物中各成分的不同沸点进行冷却分离成相对纯净的单一物质过程。

分馏实际上是多次蒸馏,它更适合于分离提纯沸点相差不大的液体有机混合物。如煤焦油的分馏;石油的分馏。当物质的沸点十分接近时,约相差25度,则无法使用简单蒸馏法,可改用分馏法。分馏柱的小柱可提供一个大表面积与蒸气凝结。

B. 液体分馏实验中分馏曲线是什么样子的

液体分馏实验中分馏曲线一般以柱顶镇拆温度为纵坐标,馏出液体积(ml)为横坐标,将实验结灶正果绘成分馏曲线,讨论分离效率。

一般御辩枣形状如下:

C. 蒸馏和分馏的区别是什么

蒸馏和分馏的区别:

1.蒸馏次数不同。

蒸馏只进行一次汽化和冷凝,分馏是利用分馏柱将多次气化一冷凝过程在一次操作中完成的方法。因此,分馏实际上是多次蒸馏。

2.分离出的物质纯度不同。

蒸馏分离出的物质一般较纯,如用天然水制取蒸馏水和从工业酒精中制取无水乙醇;分馏分离出的物质依然是混合物,其沸点范围不同。它更适合于分离提纯沸点相差不大的液体有机混合物。

分馏原理:

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。

D. 丙酮和水的分馏为什么没全部蒸出来

沸点不同但可互溶的液体混合物,通过在分馏柱中多次的汽化-冷凝,从而使低沸点物质与高沸点物质得到分离,这个过程称为分馏。简单地说,分馏就是多次的蒸馏。
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注:当两种或者三种液体混合物以一定比例混合,可组成具有固定沸点的混合物,将这种混合物加热至沸腾时,在气液平衡体系中,气相组成和液相组成一样,故不能使用分馏法将其分离出来,只能得到按一定比例组成的混合物,这种混合物称为共沸混合物。共沸混合物有固定的组成和沸点,不能通过分馏的方法分离。
2.分馏的原理
混合物中各组分具有不同的蒸气压,加热沸腾产生的蒸气中,低沸点组分的含量较高。将此蒸气冷凝,则得到低沸点组分含量较多的液体,这就是一次蒸馏。如将得到的液体继续蒸馏,再度产生的蒸气中所含低沸点的
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组分含量又将增加。如此多次蒸馏,最终就将沸点不同的两组分分离。但应用这样反复多次的简单蒸馏,不仅操作繁琐,又浪费时间、能源。因此,通常采用分馏来进行分离。与简单蒸馏的不同之处是在装置上多一个分馏柱。
当混合物蒸气进入分馏柱中时,因为高沸点组分易被冷凝,所以冷凝液中就含有较多的高沸点组分,故上升的蒸气中低沸点组分就会进一步相对地增多,通过多次的冷凝,在分馏柱顶部出来的蒸气就越接近于纯低沸点组分。此外,含较多高沸点组分的冷凝液在分馏柱中并不是全部直接回流到烧瓶底部,在回流途扰销中,缓巧游遇到上升的蒸气时,二者之间进行热交换,使冷凝液中低沸点组分再
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次受热汽化,高沸点仍呈液态回流,越是在分馏柱底部,冷凝液中高沸点组分的含量就越多,直至回流到烧瓶中。所以,在分馏柱中,混合物通过多次气-液平衡的热交换产生多次的汽化-冷凝-回流-汽化的过程,最终使沸点相近的两组分得到较好的分离。
简言之,分馏柱的作用就是使高沸点组分回流,低沸点组分得到蒸馏的仪器装置。分馏的用途就是分离沸点相近的多组分液体混合物。影响分离效率的因素除混合物的本性外,主要就在于分馏柱设备装置的精密性以及操作的科学性(回流比)。根据设备条件的不同,分馏可分为简单分馏和精馏。现在用最精密的分馏设备已能将沸点相差1~2 ℃的混合物分开。
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了解分馏原理最好是应用恒压下的沸点-组成曲线图(称为相图,表示这两组分体系中相的变化情况)。通常它是用实验测定在各温度时气液平衡状况下的气相和液相的组成,然后以横坐标表示组成,纵坐标表示温度而作出的(如果是理想溶液,则可直接由计算作出)。图1即是大气压下的苯-甲苯溶液的拂点-组成图,从图中可以看出,由苯20%和甲苯80%组成的液体(L1)在102 oC时沸腾,和此液相平衡的蒸气 (V1)组成约为苯40%和甲苯60%。若将此组成的蒸气冷凝成同组成的液体(L2),则与此溶液成平衡的蒸气(V2)组成约为苯60%和甲苯40%。显然如此继续重复,即可获得接近纯苯的气相。
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图1. 苯-甲苯体系的沸点-组成曲线图
在分馏过程中,有时可能得到与单纯化合物相似的混合物。它也具有固定的沸点和固定的组成。其气相和液相的组成也完全相同,因此不能用分馏法进一步分离。这种混合物称为共沸混合物(或恒沸混合物)。它的沸点(高于或低于其中的每一组分)称为共沸点(或
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恒沸点)。共沸混合物的沸点若低于混合物中任一组分的沸点者称为低共沸混合物,也有高共沸混合物。
表1 一些常见的共沸混合物
共沸混合物
组分的沸点/℃
共沸混合物质量分数/%
共沸点/℃
乙醇

78.3
100.0
95.6
4.4
78.17
乙酸乙酯

77.2
100.0
91
9
70
乙醇
四氯化碳
78.3
76.5
16
84
64.9
甲酸

100.7
100.0
22.6
77.4
107.3
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具有低共沸混合物体系如乙醇—水体系低共沸相图见图2。应注意到水能与多种物质形成共沸物,所以,化合物在蒸馏前,必须仔细地用干燥剂除水。有关共沸混合物的更全面的数据可从化学手册中查到。

图2. 乙醇—水低共沸相图
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3、从用途、装置、工作效率等方面总结分馏与简单蒸馏的区别。
4、影响分馏效率的因素
(1).理论塔板
分馏柱效率可用理论塔板来衡量。像图1所示那样,分馏柱中的混合物,经过一次汽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浓缩效率,当分馏柱达宽凳到这一浓缩效率时,那么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。分离一个理想的二组分混合物所需的理论塔板数与该两个组分的沸点差之间的关系见表2。其次还要考虑理论板层高度,在高度相同的分馏柱中,理论板层的高度越小,
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则柱的分离效果越高。
表2. 二组分的沸点差与分离所需的理论塔板数
沸点差值
108 72 54 43 36 20 10 7 4 2
费力所需的理论塔板数
1 2 3 4 5 10 20 30 50 100
(2).回流比
在单位时间内,由柱顶冷凝返回柱中液体的数量与蒸出物量之比称为回流比,若全回流中每10滴收集1滴馏出液,则回流比为9:1。对于非常精密的分馏,使用高效率的分馏柱,回流比可达100:1。
(3).柱的保温
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许多分馏柱必须进行适当的保温,以便能始终维持温度平衡。不过分馏柱散热量越大,被分离出的物质越纯。
(4).填料及其它因素
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,要遵守释放紧密且均匀的原则,这样可以增加回流液体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(不锈钢棉、金属丝绕成固定形状)。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。在分馏柱底部往往放一些玻璃丝以防止填料坠入蒸馏容器中。
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5. 分馏柱的种类
分馏柱的种类较多。普通有机化学实验中常用的有填充式分馏柱和刺形分馏柱[又称韦氏(Vigreux)分馏柱] (见图3)。填充式分馏柱是在柱内填上各种惰性材料,以增加表面积。填料包括玻璃珠、玻璃管、陶瓷或螺旋形、马鞍形、网状等各种形状的金属片或金属丝。它效率较高,适合于分离一些沸点差距较小的化合物。韦氏分馏柱结构简单,且较填充式粘附的液体少,缺点是较同样长度的填充柱分馏效率低,适合于分离少量且沸点差距较大的液体。若欲分离沸点相距很近的液体化合物,则必须使用精密分馏装置。
在分馏过程中,无论用哪一种柱,都应防止
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回流液体在柱内聚集,否则会减少液体和上升蒸气的接触,或者上升蒸气把液体冲人冷凝管中造成“液泛”,达不到分馏的目的。为了避免这种情况,通常在分馏柱外包扎石棉绳、石棉布等绝缘物以保持柱内温度,提高分馏效率。

图3. 简单分馏柱
三、实验仪器与药品
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主要仪器
升降台、 电热套、 圆底烧瓶、 分馏柱、 蒸馏头、 温度计、 温度计套管、直形冷凝管、真空接引管、 量筒等
主要试剂用量
沸石(2~3粒) 丙酮与水按1:1的比例混合(30 mL)
四、实验装置

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图4. 分馏装置
五、实验步骤
1. 丙酮—水混合物分馏 按简单分馏装置图4安装仪器,并准备三个15mL的试管为接受器,分别注明A、B、C。在50mL圆底烧瓶内放置15 mL丙酮、15 mL水及1-2粒沸石。开始缓慢加热,并尽可能精确地控制加热(可通过调压变压器来实现),使馏出液以1-2滴/s的速度蒸出。
将初馏出液收集于试管A,注意并记录柱顶温度及接受器A的馏出液总体积。继续蒸馏,记录每增加1mL馏出液时的温度及总体积。温度达62℃换试管B,98℃用试管C接受,直至蒸馏烧瓶内残液为1~2 mL,停止加
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热。(A 56~62℃、B 62~98℃、C 98~100℃)记录三个馏分的体积,待分馏柱内液体流到烧瓶时测量并记录残留液体积,以柱顶温度为纵坐标,馏出液体积为横坐标,将实验结果绘制成温度—体积曲线,讨论分离效率。
2. 丙酮—水混合物的蒸馏 为了比较蒸馏和分馏的分离效果,可将丙酮和水各15 mL的混合液放置于50 mL蒸馏烧瓶中,重复步骤(1)的操作,按(1)中规定的温度范围收集A、B、C各馏分。在(1)所用的同一张纸上作温度—体积曲线(见图4-5)。这样蒸馏和分馏所得到的曲线显示在同一图表上,便于对他们所得的结果进行比较。A为普通蒸馏曲线,可看出无论是丙酮还是水,
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都不能以纯净状态分离。从曲线B可以看出分馏柱的作用,曲线转折点为丙酮和水的分离点,基本可将丙酮分离出。

图5. 丙酮—水的分馏和蒸馏曲线
思 考 题
1、分馏和蒸馏在原理及装置上有哪些异同?如果是两种沸点很接近的液体组成的混合物能否用分馏来提纯呢?
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2、若加热太快,馏出液>1-2滴/s(每秒钟的滴数超过要求量),用分馏分离两种液体的能力会显著下降,为什么?
3、用分馏柱提纯液体时候,为了取得较好的分离效果,为什么分馏柱必须保持有一定的回流液?
4、在分离两种沸点相近的液体时,为什么装有填料的分馏柱比不装填料的效率高?
5、什么叫共沸物?为什么不能用分馏法分离共沸混合物?
6、在分馏时通常用水浴或油浴加热,它比直接火加热有什么优点?
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丙酮和水的分馏为什么没全部蒸出来

E. 甲醇与水分馏曲线图怎么画

建议最好是精馏。如果废料中主要成分是甲醇与水,没有其它有毒有害成份,采用简易蒸馏设备,利用沸点不同就可以提炼出来。提出的甲醇在85度左右最高90度,清澈透明,做醇基燃料没问题。 如果想纯度更高再配上甲醇脱水过滤器(几百元),纯度能达到95度以上。

蒸馏指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管,使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离混合物的一种重要的操作技术,尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义。

概述

利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。

F. 根据甲醇-水混合物的蒸馏和分馏曲线,哪一种方法分离混合物各组分的效率较高

先给定义

蒸馏指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管,使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离混合物的一种重要的操作技术,尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义

分馏是分离几种不同沸点的挥发性组分的混合物的一种方法;混合物先在最低沸点下蒸馏,直到蒸气温度上升前将蒸馏液作为一种成分加以收集。蒸气温度的上升表示混合物中的次一个较高沸点组分开始蒸馏。然后将这一组分开收集起来。

所以说可以理解为,蒸馏一般是得到一种单一的成分,分馏可以做到分离沸点不同的几种成分,需要分馏柱

G. 丙酮与水的混合物蒸馏与分馏的温度体积曲线

这是要做什么用啊,需要这个数据。能否告知化学小白,呵呵,

H. 分馏实验报告

蒸馏与分馏

一、实验目的

了解分馏的原理;掌握分馏的应用范围;掌握仪器选用及安装专方法。属

二、实验原理

分馏:通过分馏柱一次加热实现多次蒸馏的过程。用于分离沸点相近的液体。

三、实验装置如图

四、实验步骤

分馏操作:

1.圆底烧瓶中加入15mL丙酮和15mL水,再加2-3粒沸石

2.安装分馏装置

3.加热,控制回流比约4:1,滴出速度为2-3秒1滴

4.收集56-62、62-72、72-98、98-100度的馏分

5.画出分馏曲线,与蒸馏曲线进行比较。。

五、分析讨论

1、控制加热速度对得到纯馏分极为重要,加热快,纯度低;加热慢,使得温度变化较大,无法判断收集终点。

2、温度计位置要准确,否则影响收集组分的纯度及数量。

3、不要将所有液体蒸干,以防起火或爆炸。

4、操作要轻,防止玻璃仪器破损,不用的仪器及时放入原位。放置于桌面时要注意不要碰倒或滚落地上。

5、沸石起沸腾中心的作用,可防止爆沸。当液温降低,沸腾停止,需要二次加热时,需更换沸石。

I. 蒸馏和分馏曲线意义

蒸馏和分馏曲线的意义:

蒸馏是一种热力学的分离工艺,与其它的分离手段,如萃取、过滤结晶等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。

分馏实际上是多次蒸馏,它更适合于分离提纯沸点相差不大的液体有机混合物。如煤焦油的分馏;石油的分馏。当物质的沸点十分接近时,约相差20度,则无法使用简单蒸馏法,可改用分馏法。分馏柱的小柱可提供一个大表面积与蒸气凝结。

蒸馏的历史:

在古希腊时代,亚里士多德曾经写到:“通过蒸馏,先使水变成蒸汽继而使之变成液体状,可使海水变成可饮用水”。这说明当时人们发现了蒸馏的原理。古埃及人曾用蒸馏术制造香料。

在中世纪早期,阿拉伯人发明了酒的蒸馏。在十世纪, 一位名叫Avicenna的哲学家曾对蒸馏器进行过详细的描述。

以上内容参考:网络-蒸馏

以上内容参考:网络-分馏

J. 分馏法和蒸馏法的分别系

蒸馏(distillation)与分馏(fractional distillation)是不同的分离方法。为简单起见,以下是仅限于实验室蒸馏及分馏过程。 蒸馏是把液体加热气化,然后冷凝成液体的过程。通常蒸馏有以下用途: 1. 若混合物中只有一个成份是可受热气化的液体,可以用蒸馏方法来分离这个液体。例如盐水,在蒸馏过程中水受热气化(盐受热不气化)再冷凝成液态,所得的蒸馏液是纯水。 2. 以蒸馏法可以增加沸点较低成份的浓度。例如酿酒造成的乙醇与水混合物,若以蒸法处理,由於乙醇的沸点(78摄氏度)较水(100摄氏度)低,乙醇较易气化,故蒸馏液中含较高浓度的乙醇。市面上买到的孖蒸酒是经过两次蒸馏来增加乙醇浓度,而三蒸则经三次蒸馏。 分馏是把液态混合物加热气化后,让蒸气通过分馏柱。沸点较高的蒸气较易在分馏柱遇冷凝结成液体,而沸点较低的较易在分馏柱向上升。最后,沸点最低气体成份首先进入冷凝管成液体,而沸点最高气体最后。例如把戊烷与己烷的混合物分馏,由于戊烷沸点较低,雀凯猜它的气体首先进入冷凝管变成液体,所以第一个馏份是戊烷,而第二个才是孙灶己烷。但分馏只可用来分离理想溶液(溶液混合前与混合后粒子间引力没有变化)。 蒸馏与分馏在装置上十分相似,但分馏的装置多了一支分馏柱。
分别系 -分馏只分离两种沸点不同物质组成的混合物 -蒸馏只分离多种(多少种都可以
只要不是沸点不一样就可以)沸点不同物质组成的混合物 第2位回答者完全错误... 请再详细留意两者的比较,原油提炼是蒸馏还是分馏? 在英文上分馏是fractional distillation 蒸馏是distillation 两者的分别其实很少,都是把液体气化再凝结 只是在于分馏可以同时间分馏多种 =>液态<=混合物
分别系 -分馏只分离两种沸点不同物质组成的混合物顷型 -蒸馏只分离多种(多少种都可以
只要不是沸点不一样就可以)沸点不同物质组成的混合物

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