蒸發與揮發分離ppt課件-wenkub

　

【正文】 一些組分轉化為 易揮發，熱穩定的元素或化合物 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 Modern Separation Technology and Application 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 Modern Separation Technology and Application 適用于氣態分離的元素和化合物 ● 樣品量的大小影響揮發時間和完全程度， 固體樣品的粒度要盡可能小 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 Modern Separation Technology and Application 揮發作用 影響因素 樣品量的大小 揮發溫度 痕量組分與基體的相對量 ● 低溫凍干法 中，水由冷凍的樣品中真空升華； ● 等溫擴散法 (等溫蒸餾 )是在密閉容器內于室溫下，氨和 鹽酸等易揮發化合物 自動地由樣品溶液擴散到吸收液中。 《 現代分離技術及應用 》 第 二 章 蒸 發 與 揮 發 Modern Separation Technology and Application 本章目錄 第一節 蒸餾分離 第二節 揮發分離 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 Modern Separation Technology and Application 利用物質揮發性的差異分離共存組分是常用的分離方法之一 ● 揮發法： 是將氣體和揮發組分從液體或固體樣品中轉變為氣相的過程、它包括蒸發、蒸餾、升華、氣體發生和驅氣，有時又稱之為氣態分離法。 ● 蒸發、蒸餾、升華以及有機物的氧化溫度為幾十到幾百攝 氏度。 ● 控制平衡的變量 是 溫度 、 壓力 和各相中的濃度 。 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 Modern Separation Technology and Application 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 Modern Separation Technology and Application 圖 32溫度 組成相圖 在每一理論塔板上的蒸氣逐漸富集了較易揮發組分，每一組分中蒸氣和液體的組分相應于圖 22所示，由此可知只要有足夠的塔板數就有可能將二組分分離并得到所需要的純度。此后，氣相分子的濃度就具有一個不隨時間變化的恒定值。 ● 該定律指出： 在一定溫度下，某組分的分壓等于它在液體中的摩爾分數乘以一個 常數 。 ● 在一定總壓下，由于可查到兩組分的純態的飽和蒸汽壓數據，故某組分在氣相的摩爾分數 YA和同一組分在液相的摩爾分數 XA的平衡關系就可決定。 nAB= 富 集 因 子 α2．相對揮發度 Modern Separation Technology and Application ●在 A， B二元混合物的液 氣平衡討論中，常應用揮發度的概念。 ● 理論塔板數可用實驗方法則得、它等于在沸點組成圖中，從開始的組成分餾到指定的組成時．所需要的蒸發 冷凝的平衡次數。 ● 在蒸餾設備上增加一個分餾柱，液體可以在柱上多次地揮發和冷凝，這樣分離效果更好，實驗室中常用蒸餾法提純鹽酸、硝酸氫溴酸、氫碘酸和硫酸等。 ● 在簡單蒸餾中，常依次收集不同餾分，其中包含了各種純度的產品。 ● 分餾 實際上就是多次汽化和多次冷凝的簡單蒸餾過程的集合，其中餾出的產品是一份份取走，平衡不斷地改變。容易分離的物質僅需要幾個理論塔板數和低的回流比；難分離的物質則需要理論塔板數多，回流比大。 ● 對于各種混合物，可以算出理論塔板數的最小值和最小回流比，操作欲在該條件之下進行，那就無法獲得所希望達到的分離。 ● 例如 工業上利用 沸點的混合物和石油組分；在 純化二乙基己基磷苯二甲酸酯。 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 具體操作過程： Modern Separation Technology and Application ● 在 500mL硬質玻璃蒸餾瓶中，加入 250300mL分析純高氯酸，將蒸餾瓶置于硫酸浴上加熱并接好冷凝管和接受瓶。 ● 分子蒸餾 是一種特殊類型的 非平衡低壓蒸餾 ，主要用于制備熱敏感物質，如維生素、高沸點的合成化合物、脂肪酸、增塑劑等。 ● 在分子蒸餾操作過程中 ,輕組分分子的平均自由程大 ,重組分分子的平均自由程小 , ● 若在離蒸發面小于輕組分分子的平均自由程而大于重組分分子平均自由程處設置一冷凝面 ,使得輕組分分子落在冷凝面上被冷凝 ,從而破壞其分子運動的動態平衡使其連續不斷地逸出 , ● 重組分分子因達不到冷凝面而返回原來液面 ,很快趨于動態平衡 ,從而混合物中的不同組分就被分離開來。 ④ 組分分子在冷凝面上的冷凝 。 ③ 必須有極高真空度。 水蒸氣蒸餾 Modern Separation Technology and Application 水蒸氣蒸餾 (steam distillation)實際上也是一種簡單蒸餾，常用于下列幾種情況： (1) 常壓下沸點高或在沸點下易燃燒的物質的蒸餾。 ● 餾出的產物經過靜置分層，使其與水分離，由于兩者不混溶，它們的蒸氣壓大小受溫度影響，與混合液的組成無關。 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 實例： 水蒸氣蒸餾純化松節油 松節油的沸點是 185℃ ，在 0． 1MPa蒸氣壓下用水蒸氣蒸餾，只需要 95℃ 即可把松節油從雜質中分離出來．見下表所列。 ● 這兩種類型的蒸餾在分餾柱上都可以進行， ● 共沸蒸餾既可間斷進行，也可連續進行， ● 萃取蒸餾通常不適用于間斷操作。 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 例如： 上述四個碳原子的烴類中，加入糠醛之后，其相對揮發度發生變化，正丁烷的相對揮發度增大，首先被蒸出，其次是 α丁烯，最后才是丁二烯被蒸出 。但是，這個現象也能得到利用。 Modern Separation Technology and Application 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 亞沸蒸餾技術 Modern Separation Technology and