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分离和纯化


化学试剂,九料化工商城 / 2020-11-15

 

蒸馏、分馏和水蒸气蒸馏

  蒸馏、分馏和水蒸气蒸馏这三种蒸馏方法,都是有机制备中常用的重要操作.一般用来纯化和分离.而且前二种又是回收溶剂的主要方法.现分述如下.

一、蒸馏

(一)蒸馏的一般操作:蒸馏装置如图2.1.1,一般是由温度计、蒸镏瓶、冷凝管与接受器组成的.温度计的选择,一般较蒸镏液体的沸点高出10至2090(当蒸馏一个含有不同沸点的混合液时,温度计的选择应以沸点高的液体为准),唯不宜高出太多.因一般温度计测温范围愈大,则精确度愈差.加热液体用的烧瓶,一般选用具有支管的蒸馏烧瓶.如在一般的圆底烧瓶上装一具有支管的玻璃接续管,则亦可作蒸馏瓶之用(在经过回流后需要蒸馏,常用此法).冷凝管一般选用直形冷凝管或空气冷凝管.选用那一种或需要何种尺寸,视具体蒸馏对象而定,将在下一小节中讨论.接受器则可用容量合适的三角烧瓶,取其口小、蒸发面小、易于加塞、同时易于放置桌上等特点.如遇易于挥发、易于着火、或蒸气有剧毒的物质,则应在冷凝管的出口处,接一个三角吸滤瓶或蒸馏烧瓶作接收器.而在接受器的支管上接一橡皮管,通到水槽的出水管中,在蒸馏过程中水槽不断放水.如果蒸馏有毒的物质,则全过程应在通风橱内进行。
  蒸镏装置温度计的汞球,在蒸馏过程中,需全部浸没于蒸气中,装置的准则为汞球与毛细管的结合点,适与蒸馏烧瓶出气支的中心轴成一直线。
  液体在蒸馏烧瓶中的量,应为烧瓶容量的一半至三分之二,超过此量,在沸腾时溶液雾滴有被菾气带至接受系统的可能,同时,沸腾强烈时,液体可能冲出.在加热蒸馏开始前,应加入少量沸石或其它类似物(如碎磁片、毛细管、小的磨砂璃珠等),以供给沸腾气化时所需要的“气芽”.否则可能由于过热而出现暴沸现象,使蒸馏瓶内的压力突然增大.轻则将液体冲入接受系统,重则有使蒸馏烧瓶炸裂的可能、若开始时忘记加沸石,必须等蒸馏溶液冷却后再加入,否则将使溶液暴沸,发生危险。
   蒸馏烧瓶在加热前需先将冷凝管内的冷水流通.加热方法一般避免用直接火焰,而用各种适当的加热浴.关于加热浴的选择,将在后面讨论.加热的强度,以调节至每秒钟的馏出物为一滴左右较为适宜。
   欲得纯粹的蒸馏物,至少需备三个接受器.接受器的大小视被蒸馏物的多少而定.在蒸馏开始时用一个接受器,蒸馏温度恒定时掉换一个接受器,温度从恒定开始上升时再换一个接受器,其中以中间一个接受器所收的蒸出物的质量最好,纯粹的液体化合物,其沸点范围应在二度以内,在蒸馏开始前,应先将各个接受器秤过,以便在蒸馏完毕后,可以直接秤出馏出物的重量。
   蒸馏完毕后,须先移去热源,接着切断冷凝管的水源.移去接受器,然后将蒸馏系统拆开,洗净,干燥,以备下次应用。
  (二)蒸馏烧瓶和冷凝管的选择;蒸馏烧瓶与冷凝管是蒸馏系统的主要组成部分,在准备蒸馏前应妥加选择.蒸馏烧瓶应属于圆底形的,分长颈式与短颈式二种.长颈式适用于蒸馏沸点较低的化合物;短颈式的则适用于蒸馏沸点较高(120℃以上)的化合物.蒸馏沸点在120℃以上的液体时,最好选择硬质玻璃制品。
   蒸馏过程中所用的冷凝管,以直冷凝管与空气冷凝管最为普遍.一般说来,沸点在150℃以下的蒸馏,用直冷凝管为适宜.直冷凝管的长短粗细,首先是决定于蒸馏物的沸点沸点愈低,蒸气愈不容易冷凝,故所需冷凝管愈长,冷凝管的内径也愈粗;反之沸点愈高,则蒸气的冷凝愈易,因此冷凝管也愈短、愈细.另一方面,如蒸馏物的量较多,因而所用的蒸馏烧瓶的容量也较大,则受热面也增加,从而单位时间内自蒸馏烧瓶内排出的蒸气量也大,因此所用的冷凝管也需长些和粗些。
   在沸点很低的情况下,或大量蒸馏低沸点的液体而需要加快蒸馏速度时,可用蛇形冷凝管进行冷却,使用这一冷凝管时,需要垂直装置,切不可斜装,以致冷凝液停留在蛇形的冷凝管内,阻塞了通路,使蒸馏烧瓶内的压力增大而发生事故。
   当蒸馏低沸点液体(沸点接近室温)时,通过冷凝管的水,需先经冰水冷却,并将接受器浸在冰浴内,沸点在70℃以下的,冷水通过冷凝管的速度要很快.沸点在100℃上下时,水流中等(如发现冷凝管外部较热,应加速冷水的流通).当沸点在100℃-120℃时水流应减慢,太冷和太快的水流,可能导致冷凝管的炸裂.沸点在120℃-150℃时,通过冷凝管的水流可以很慢,冷凝管的外壳可以微温,在接近150℃时,可以考虑改用空气冷凝管。
   小量蒸镏装置如蒸馏物的沸点超过150℃时,则必须用空气冷凝管.空气冷凝管的粗细大小,也视蒸馏物的沸点及蒸馏烧瓶的容积而定.当实验室没有空气冷凝管时,则直径在0.7-1厘米和长度在40厘米以上的玻璃管,也可作为空气冷凝管的代用品.如蒸馏产品在冷凝管中结出固体,须局部加热,以防阻塞。
   在小量蒸馏时可用直立式冷凝管,以减少损失如图2.1.2。
   (三)加热浴的选择:有机化合物的蒸馏,除非在特殊情况下,是很少允许用直火加热的,热源一般来自加热浴,液体的沸点在85℃以下,可以用水浴或水蒸气浴;沸点在85-200℃之间,可以用油浴.但油浴在200℃以上易于变质(发黑变稠)和冒烟,很不理想,超过200℃时,可考虑选择沙浴、石墨浴、金属浴或硅油浴.沙浴虽能烧到很高温度,但由于沙子导热很慢,温度升高极慢,且不能很快地调节或改变温度,是其缺点.石墨的导热性较好,因此石浴的效果较沙溶为好,金属溶的导热性最好,能够达到的温度也很高,温度的调节和改变也极快;但缺点也很多,如价格高,比重大,冷时为整块的固体,高温时放出有害的金属蒸气等,金属浴都是分别由不同品种的低熔点合金组成的,最常用的伍德合金的配方,为4分,2分铅,1分锌和1分镉,它的熔点是71℃.应用硅油浴最为方便,但价较贵、如有条件的话,可用内装电热丝,外用玻璃丝织成的加热包,既方便,又安全。
   蒸馏烧瓶在加热浴中应浸入至相近蒸馏液面,烧瓶底部与加热浴的底部应保持一定的距离.测量加热浴温度的温度计的汞球,应浸于加热浴介质的一半深度之处。
  蒸馏醚、二硫化碳等低沸点和易燃性液体时,不可用直接火焰或裸线电炉加热.蒸馏这类物质时可用普通灯泡加热或用无直接火源的热水浴加热.在接受器的出气支管上,接一橡皮管,将未冷凝的蒸气通入水槽的出水管中。
   (四)蒸馏过程中的注意事项:在蒸馏过程中,应重点注意下列几个问题,以防止产生不良效果或事故:
1.加热浴的过热问题:加热浴必须比蒸馏液体的沸点高出若干度,否则是不能将被蒸馏物蒸出的.加热浴温度比沸点高出愈多,蒸馏速度愈快.但加浴的温度一般最高不能比沸点超出30℃.在沸点很高的场合也绝不能超出40℃因加热浴的温度过高,易于产生二个现象一为蒸馏速度太快,蒸馏烧瓶中和冷凝器上部的蒸气压超过大气压,以致将上处的塞子冲开甚至将烧瓶炸裂,使大量蒸气逸出.如易燃的物质即引起燃烧甚至爆炸,严重时可引起人身事故及火灾这一现象在蒸馏低沸点物时尤应注意.另一现象为被蒸馏物的过热分解.高沸点的化合物,在蒸馏时由于易被冷凝,往往蒸气未达到素情烧瓶的支管处,即已回流冷凝而滴回烧瓶中,时应掉换短颈蒸馏烧瓶,或用石棉线绕在蒸馏瓶颈上保温办法解决(或果用减压蒸馏》如不用以上办法面只提高加浴的温度,则经过一定时间后,高沸点的液体往往因受热过而分解或变质。
2.对被蒸馏物性质的了解在蒸馏前,对被蒸馏物的性质应作尽可能多的了解如对被蒸馏物的沸点范围已经了解则对选择加热浴及选用冷凝系统极为有利.又如在室温易固化的物体,则先了解其熔点后,即可在冷凝系统中作相应的预防措施(如缩短冷凝略程,在冷凝管中通温水等),不致将冷凝管道堵塞.物质在蒸馏中有无爆炸的可能,也是极为重要的.例如过氧化氢、肼等达到一定浓度时,三聚乙醛与浓硫酸达到一定比例时,有过氧化物的乙醚浓缩至一定程度时,均有在蒸馏过程中引起爆炸的可能.遇到这种可能性时,一方面在蒸馏过程中应注意适可而止或消除其爆炸因素;另一方画这一类化合物的蒸馏本身就应在具有安全装置的通风橱中进行,工作人员并应戴上防护面罩。
3.其他注意事项:作为蒸馏用的烧瓶,应一律用圆底的冷凝管中的冷水流速,有时因水压作用而改变,需要随时注意蒸馏过程中,如沸石或碎磁片失效,会引起暴沸现象.如在蒸馏过程中出现严重的发泡现象,可加入少许醇类(乙醇丁醇等)或其他消泡剂。

二、分馏

   当一个溶液是由二个或二个以上互溶的液体所组成,虽然它们的沸点并不相同,也不能由单纯的蒸馏将它们分离或纯化,分馏是在分馏柱中进行.分别集取不同温度间隔内的馏出液以使各成分分开,这个方法称为分馏。
   分馏不仅在化学实验室内,而且在工业上,应用极为广泛.在有机合成上,它既可应用于混合溶剂的回收,也可应用于反应混合物的分离和反应产物的纯化.在工业上,只要想到它在分离石油产品中的地位,就足以认识它的重要性了。
   (一)分馏的基本原理:如有两个沸点不同的液体混合在起,例如甲醇(沸点:64.65℃)和水(沸点:100℃),或苯(沸点:80.10℃)和甲苯(沸点:110.63℃),当它们沸腾时,在沸腾液体中的成分和与之平衡的素气中的成分,是不一样的;一般说来,蒸气中所含的成分,以易挥发的(即沸点低的)物质为多.因此这样的蒸气凝结后生成的馏出物中,沸点低的成分便要比蒸馏瓶中的多.也就是说,水和甲醇混合物的馏出液中,甲醇的成分比留在蒸馏瓶中的多.苯和甲苯混合物蒸馏的情况也是一样.关键在于,二个互溶而沸点不同的液体的混合物是否能通过简单的蒸馏而分开或基本分开呢?根据实验和理论的结果可以说,除非二者的沸点相差很大,是很难做到完全分离的.即使通过很多次重复的单纯蒸馏,效率也是很低的.下面的一张苯一甲苯混合物的沸点和液体、蒸气成分之间关系的曲线图,足以解释这一问题。
   从图2.1.3中,我们可以看出,当苯和甲苯的混合物液体成分为40%克分子苯和60%克分子甲苯时,其沸点为93℃在这一沸点时,我们从图上可以看到与这一液相平衡的蒸气成分为65%克分子苯和35%克分子甲苯,我们若将这一蒸气冷凝,所得到的馏出物的成分便和蒸气样.即易挥发的苯的成分比蒸馏烧瓶中的增加了.如将这一馏出物再使之沸腾,则从图2.1.3可以看出,与之平衡的蒸气中苯的克分子成分又可提高到85%左右.如果将其蒸气冷凝少许作为馏出液,则馏出液中苯的含量便提高到84%克分子.如将这馏出液再蒸馏一遍,则开始的少许馏出物中苯的含量将超过0%克分子.但是否一个克分子比为40%苯和60%甲的混合物经过这样三次的单纯蒸馏就能基本分离开来呢?完全不是这样.在上面已经说过,图中指出的在沸腾时的液体和蒸气的成分,是在平衡状态下的情况,假如我们从大量的蒸馏混合物中只冷凝极小一部分蒸气作为馏出物,这不致响平衡.如果不断将蒸气冷凝,则由于这一沸腾系统中的挥发部分便会不断减少,而使沸点逐步上升,逐步建立新的平衡,而按照相应沸点在图上切割液一气两个成分曲线的垂直虚线便不断地向左移,而在馏出液(它的成分是和蒸气一致的)中的沸点高的成分便也不断增加.因此,如需将这个混合物用简单的蒸馏法分开,便要按照沸点将馏出液划分成很多份.这很多份的馏出液又需经过很多次的反复蒸馏和划分
即是说要经过很多次甚至无数次的蒸馏才能分开.因此单靠反复的简单蒸馏来把二个或多个沸点不同的液体分开(尤其是沸点相差不是太多的)是不现实的。
   苯-甲苯混合物反复蒸馏的效应分馏的原理,便是被蒸馏的混合液体在蒸馏烧瓶中沸腾后,蒸气进入分馏柱,在分馏中部分冷凝成液体.这样的液体由于所含的低沸点成分较多,因此沸点也就较烧瓶中的液体为低.当烧瓶中的另一部分蒸气上升至分馏柱中时,便和这已冷凝的液体进行热交换,使它重新沸腾(而蒸气自身则部分冷却).这样便又产生了一个新的液体和蒸气的平衡,蒸气内的低沸点部分又有所增加,这一新的蒸气在分馏柱内上升时,又可凝结成液体,然后再与另一部分上升的蒸气进行热交换而沸腾.这样在分馏时,由于上升蒸气不断地在分馏柱内凝结和蒸发,而每一次的凝结和蒸发,便将低滞点的成分提高步.因此蒸气在分馏柱内上升的过程中,等于经过反复多次的简单蒸馏,不断提高低沸点成分.如分馏柱选择得适当的话,最后在分馏柱头上出来的蒸气经冷凝后流出的可能是纯低点的或低沸点物占主要成分的馏出物.这样很难或不能用反复的简单蒸馏所分开的混合液体,如果选用适当的分柱,则只要经过一次或少数几次分馏便可完全分开了。
  从上面的叙述看来,分馏的关套于选择适当的分柱我们对于分馏柱的要求,不是章好,而是要选得恰如其分.对某一个分馏对象来说,如果分馏柱的分能力低了,便不能达到预期的分馏效果.但如分馏能力太高子不但对使用的分馏柱来说是一个浪费,而且面手回的液体太多,蒸馆的速度大为降低,浪费了很多的热量利时间[分柱的分能力和效率,是分别用“理论塔板值( theoretical plate number)和“理论塔板等效高度”( height equivalent to theoretical plate,HETP)来表示的简单地说,一个理论塔板值就是相当于一次简单的蒸馆如果说一个分馏柱的分馏能力为六个理论塔板值(a=6)、那末通过这个分馏柱所取得的结果,便相当于通过六次简单蒸馏的结果(而且是每一次的简单蒸馏只取出极少的出物)一个具有同样分馏能力的分馏柱,可以有不同的长度例如二个分馏柱,分馏能力都相当于20个理论塔板值,但一个高度为60厘米,另一个高度为20厘米,那末我们可以说,从分柱的单位高度的效率来讲,前者效率低,后者效率高.所HETP,便是用理论塔板值去除分馏柱的高度所得的数值.这样,一个60厘米高的分馏柱如具有20个理论塔板值,那末这分馏柱的HETP便是8厘米,而一个20厘米高的具有20个理论塔板值的分馏柱,它的HEIP为1厘米,从这个例子中,我们可看出分馏柱的HETP愈低,它的单位长度的分效率便愈高。
   一个分馏柱的理论塔板值是可以用实验方法测定的,但由于在有机合成中,对分馏柱理论塔板值在绝大部分场合只要有个大概的估计就行,因此就不在这里谈它的测定方法。
  (二)分馏柱的式样和填充以及分馏设备的安装:分馏在过去有很多种形式,到现在,实验室所用的已经基本上简化到二种形式了,即一种是简单而效率较低的维氏分馏柱(Vigreux column)一种是分馏效率可以按需要调节的、装填料的管式分馏柱。
  维氏分馏柱是一个具有很多成犬牙交错凹口的玻璃圆管(图2.1.4甲),高度从10厘米至60厘米左右不等,视需要而定。它几乎是一般有机实验室必备的仪器.它的优点是不需填料,在蒸馏过程中留在分馏柱内的液体很少,易装易洗点是效率不高, HETP约为7-10厘米之间。
   装有填料的管式分馏柱,其空管如图2.1.4乙所示的直径,大致为2.5-3.5厘米,管的长度(指装填料的部分约自30至60厘米,这些直径和长度,也要看所需分馏柱的分馏能力及蒸馏的规模而定.而决定这类分馏柱效率的一个重要因素,是填料的种类.一般是充填“雷氏环”( Raschig ring)。这环事实上是一段段直径与长度相等的玻璃管,具体尺寸视分馏柱的情况而定,在实验室内可将直径为6毫米的玻璃管截成6毫米长的小段(6×6毫米),然后杂乱地填入管中即可,如用金属线绕成的小螺旋圈(可用35毫米直径的弹簧截成与直径相等的长度使用)作为填料则效果更好.这类分馏柱的效率很高,HEIP可从2.5到1.如果装置适当,则
可到1以下。
   一般说来,实验室用的分馏柱的理论塔板值,大概在1100的范围之内。
   几种分镏柱分馏装置,也有几种情况.如果液体混合物的沸点不高,如甲醇和水,则可用一般分馏的装置.如温度较高,而二者的沸点相差是中等的(如苯和甲苯),则可用一般分馏的装置,而在馏出口上装一冷凝器,使回流的程度加大(图2.1.4丙).如液体混合物的沸点很高,而沸点又很近的,则除按上述装置外,分馏柱的外面,应加保温套.分馏柱外面的保温套,有这样几种:(1)外用石棉线缠绕或用石棉泥做绝热套;(2)外缠织有电热丝的石棉带,用调压变压器调节其温度;(3)外用玻璃套,抽真空至10-3米汞柱压カ,封闭抽气孔,使成一真空温套.图2.1,4丁便是具有保温分馏柱的装置的一种。
 (三)分馏的操作过程:分馏的关键,是选择分馏柱和分馏装置,一般说来被分馏混合物的沸点相差意大,则对分馏柱的要求愈低;愈小则对分馏柱的要求愈高.下面表2.1.1是需要得到良好分离时被蒸馏液体之间的沸点差与分馏装置的理论塔板值的关系(π=理论塔板值)的一个参考材料。
 
表2.1.1沸点差与分馏装置的理论塔板值的关系
π △T π △T
0 215 10 20
1 105 15 13
2 72 20 10
3 54 30 7
4 43 50 4
5 36 100 2


   实际分馏时,相应的理论塔板值还要增加一些,甚至加一倍。一般说来,液体混合物沸点如相差在100℃以上,则可以不用分馏柱,如相差在25℃左右,可用图2.1.4甲、乙或丙的装置;相差在10℃左右则需更精细的分馏装置如图2.1.4丁那样的了.在分馏的时候,回流物和馏出物需要有一个适当的比例,才能将不同沸点的液体分得尽可能完全,所谓适当的比例,一般是回流液体(内含高沸点物较多)的滴数,与蒸出液体的滴数的比即回流比,大体上与分馏柱的理论塔板值相等.我们根据被分馏物的沸点差,除了应用上面的材料来考虑分馏柱的理论塔板值和回流比外,还可参考下列公式

            (T1+T2)
π=R=---------------
            3(T2-T1)

式中π为分馏柱的理论塔板值,T1为沸点低的液体的沸点(绝对温度),T2为沸点高的液体的沸点(绝对温度);R为标准回流比值、这一公式在实际应用时,可以比计算值高一些,而回流和蒸出值的比(即回流比)却可比计算值低一些,因为如果回流比太大了,蒸馏的速率便太慢了.
  分馏用的热源,要求也比一般蒸馏精细一些,主要是能够严格控制和保持稳定.一般说来,油浴是一个很好的热源,但要精心调节并维持恒定,因为只有恒定加热,才能保持所需要的回流比值.过快的加热,不但分馏效率太差,而且会有“液泛现象(即分馏管内的液体凝结得多了,堵住了蒸气上升的路.因此蒸气便将液体向上抬)出现、如果加热太慢了,分馏柱便会变成回流冷凝器而根本蒸不出东西来(尤其是沸点较高而没有保温设备的分馏柱会出现这样的现象).
   现在举一个分馏甲醇和水的混合物的例子.将甲醇10毫升与水10毫升混合后,选择一个装有普通分馏柱的蒸馏装置.然后用调节好温度的油浴加热,便在58分钟内沸腾(烧瓶内需预加浮石).在沸腾后不久,即可看到在分馏柱内有一个凝缩液体的圈慢慢地向上升,这时须调节油浴温度使这圈升得极慢,使在7-10分钟内升到分馏柱的出口处,在分馏开始后,调节油浴温度,使蒸馏以每分钟均匀地在0.6-0.65毫升的速度范围内进行(回流比约为2-3).并用一方格纸以沸点为纵轴,馏出物的毫升数为横轴记录蒸馏情况,则可得到图2.1.5的曲线曲线转折点即为甲醇与水的分离点、如欲将甲醇分出,可在沸点开始上升时(比恒定时高20),掉换接受器.如将蒸出的甲醇再行分馏一次,即可得到基本上纯的甲醇.
   镏出物(毫升)如分馏物的沸点高,则分馏柱需加保温套(图2.1.4丁)如被分馏液体沸点相差少,则在分馏柱上端装指形冷凝器(图2.1.4丙),以提高分馏效率.沸点较高而且易于分解的液体,可采用减压分馏的装置.
   当一个混合物能生成恒沸混合物时,则通过分馆仅能其部分分开.当达到共沸点时,由于相互平衡的液体和蒸气的成分一致,便不能继续分馏了、乙醇和水的混合物便是样.乙醇的沸点是78:5℃,水是1000℃当乙醇含量达95%时生成恒沸混合物,沸78.15℃,便不能依靠一般分馆办法分离,必须用化学方法如加氧化钙等去除水分而得较纯的乙醇.

三、水蒸气蒸馏

  (一)水蒸气蒸馏的意义:
    水蒸气蒸馏是用来提纯或分高有机物的一种方法,常用于下面几种情况、1、从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物、2.除去挥发性的有机杂质.3.从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物、4某些有机物在其自身的沸点温度时容易破坏,用水蒸气蒸可以在100C℃以下的温度蒸出。
  这些被提纯或被分离的有机物一般是与水不相溶或溶解度非常小(如系溶于水的物质,则它们在有水存在时蒸气压力将猛烈降低,如酸、醇、酚及胺类等)。
  (二)水蒸气蒸馏的基本原理:
     二组分混合的液体,在一定的温度时每种液体都有其各自的蒸气压。其蒸气压的大小与每种液体单独存在时的蒸气压力一样(即彼此不相干)设A、B为不相溶的两种液体,A的蒸气压为pA,B的蒸气压为PB,则混合物的总蒸气压P=pA+PB.
  混合物的沸点是总蒸气压力等于大气压力时的温度,因此混合物的沸点将比二种液体的沸点都要低些.如其中一种液体为水,混合物在100°C以下即开始沸腾.此时蒸出的蒸气中二物质的含量与其蒸气分压成比例.
设蒸气中A含有πA克分子,B含有πB克分子,
πA      PA                 WA              WB
-----=-------    πA=-------    πB=--------
πB      PB                MA               MB

 WA           MA▪πA         MA▪PA
------=---------------=--------------
 WB          MB▪πB         MB▪PB

下面是用水蒸气蒸馏溴代苯的情况:
溴代苯在常压下的沸点为150℃,水的沸点为100℃在95.5C℃时,水的蒸气压力=646毫米汞柱
溴代苯的蒸气压力=114毫米汞柱
此时总蒸气压力=646+114=760毫米汞柱
因此混合物在95.5时即开始沸腾蒸馏,蒸馏液中二物质的比:
  W水        18×646      6.5
------------=------------=-----
W溴代苯  157×114     10
即每蒸出水6.5克就能蒸出10克的溴代苯,或蒸馏液中含有溴代苯61%.这是理论值,实际蒸出的水量要多些,主要的原因是由于进入蒸馏瓶中的水蒸气还来不及与被蒸馏物很好混合就离开蒸馏瓶,因此带走的被蒸馏物较少,所以在蒸馏时通入的水蒸气应尽量与被蒸馏物混合均匀.
  某些有机物的蒸气压力在100℃时非常小(低于5毫米汞柱),即使蒸出很多的水,被蒸馏物也只能蒸出极少量.在这种情况下,一般就不宜用水蒸气蒸馏,可用过热水蒸气蒸馏.(九料化工https://www.999gou.cn/
(三)水蒸气蒸馏的装置
  1.一般的水蒸气蒸馏装置如图2.1.6.在水蒸气发生器上安装一长的安全管,下端几达底部.蒸馏瓶宜用长颈圆底烧瓶,并倾斜适当的角度,以防止蒸馏物冲至冷凝管中.发生器与蒸馏瓶之间用一橡皮管(最好是三通管)连接,它们之间的距离不宜太长.
   蒸馏时先将被蒸馏物与少量水放于蒸馏瓶中,再通入水蒸气.蒸馏瓶用小火加热以防止水蒸气在蒸馏瓶中冷凝,通入的水蒸气要对准被蒸馏物以增加蒸馏效力.如遇被蒸馏物易于凝固,应经常注意防止冷凝管堵塞。如已出现堵塞现象,可暂时停止通入冷水,使凝固物熔化.在此种情况下,如水蒸气不能冷凝,则可于接受瓶上另装一回流冷凝管.停止蒸馏前,应先断去连接发生器与蒸馏瓶之间的橡皮管(如用三通管时先使连接管与大气相通),再去掉火,以防止液体由蒸馏瓶倒流回发生器.
水蒸气蒸馏装置更多水蒸气蒸馏装置

2.连续水蒸气蒸馏装置(比水重的有机物),可按图2.1.7装置。
3.微量水蒸气蒸馏装置,如图2.1.8.
4.如需加快水蒸气蒸馏的速率,则在冷凝管前装上一个爱氏冷凝管(如图2.1.9),可以增加冷凝效率。

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