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液体的蒸馏和表面张力


化学家 / 2018-06-07

    

    液体可能含有溶解物质而使它们不适合于一定的特殊用途。举例来说,含有溶解矿物质的水不能用于蓄电池(第22.17节),因为它能缩短蓄电池的寿命。水和其它液体可以用蒸馏的方法进行提纯。把不纯的水装在蒸馏瓶中加热(图11-6),水变成蒸气而通入冷凝管中。在水冷的冷凝器中蒸气凝聚成液体并流入到接受器中。溶解的矿物质如硫酸钙、氯化镁等是不挥发的在水的沸点时仍留在蒸馏烧瓶中。蒸馏利用了如下事实:给液体加热可以加速蒸发,这是一种吸热变化;将蒸气冷却有利于凝聚,这是一种放热变化。

    在液体整体内部的分子在各个方向上相等地受到邻近分子的吸引,因此在液体内部的任何一个分子所受到的合力等于零。不过在液体表面上的分子仅在下边和旁边受到吸引。这种不均衡的分子引力趋向于将一些表面上的分子拉进液体的内部,只有当液体的表面积达到最小值时才能达到平衡状况。因而液体表面处在.=应力或张力之下。这种收缩力叫做表面张力。一小滴液体倾向于取得球状的外形,因为一个球体的表面积同体积的比值是最小的。我们可以把表面张力定义为使液体表面收缩的力。一种液体的表面好象是一种拉紧的薄膜。将一根钢针小心地放在水面上它可以漂浮。有些昆虫,尽管它们比水重,能够受到表面张力的支撑。使水在毛细管(极小内径的管子)上开其力之一就是它的表面张力。植物利用根部的毛细管作用从土壤中吸取水分。

 


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