文档介绍：运城学院应用化学系 有机化学实验课件 分馏 fraction distillation
主讲人: 李晖
分馏
一、实验目的:
1、了解分馏的原理和意义;
2、了解分馏柱的种类和选用方法;
3、学习实验室里常用分馏的操作方法。
二、实验原理:
1)通过蒸馏可将易挥发的物质和不挥发的物质分开。
2)将沸点不同的液体化合物分开,但不同液体沸点必须相差
30℃以上。
1、蒸馏(复习)
蒸馏就是将液体化合物加热至沸腾变为蒸气,又将蒸气冷凝为
液体化合物这两个过程的联合操作过程。它是分离液体有机化合物最常用的一种方法。
蒸馏装置图
2、分馏
分馏柱主要是一根长而垂直、柱身有一定形状的空管,或在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,提高分离效果。常见的分馏柱如右图所示
应用分馏柱将几种沸点相近的混合物进行分离的方法称为分馏。分馏是借助于分馏柱进行多次气化和冷凝,使一系列的蒸馏不需多次重复,一次得以完成的蒸馏(分馏就是多次蒸馏)。
混合液沸腾后蒸气进入分馏柱中,因为沸点较高的组分易被冷凝,所以冷凝液中含有较多较高沸点的物质,而蒸汽中低沸点的成分就相对地增多,冷凝液在下降途中与继续上升的蒸气接触,二者进行热交换,亦即蒸汽中高沸点组分被冷凝,低沸点组分仍呈蒸气上升,而冷凝液中低沸点组分受热气化,高沸点组分仍呈液态下降。结果是上升的蒸汽中低沸点组分增多,下降的冷凝液中高沸点组分增多。如此经过多次热交换,就相当于连续多次的普通蒸馏。以致低沸点组分的蒸气不断上升,而被蒸馏出来;高沸点组分则不断流回蒸馏瓶中,从而将它们分离。
为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)。下图即是大气压下的苯—甲苯溶液的沸点—组成图
苯—甲苯溶液的沸点—组成图
从图中可以看出,由苯20%和甲苯80%组成的液体(L1)在102C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68%和甲苯32%。显然如此继续重复,即可获得接近纯苯的气相。