蒸發與揮發分離ppt課件(完整版)

　　

【正文】 揮發 0AAP = X P液（ ）Henry 定律 ● Henry定律 常應用于某組分以低濃度存在于混合物中的系統。 ●簡單的蒸餾技術只能使二組分進行部分分離 ， 沒有一相是純凈的 。 ● 為了提高分離效率 ,常常將樣品中一些組分轉化為 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。 ● 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。 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。 ● 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 。 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。 ● 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。 ● 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。 ● 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。 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。 ● 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。 ③ 必須有極高真空度。 ● 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。 ● 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。但是，這個現象也能得到利用。 ● 對于作為蒸發出組分 i受體的氣相與含有組分 i液相之間的平衡關系，組分 i在界面上的移動速度以及界面面積等這些關鍵的分離因素，兩者也都是完全相同的。為避免出現這種情況出現了閃蒸技術，設計了把加熱與蒸發分開的設備 閃蒸蒸發裝置。加入過量的苯，水可全部被除去， ● 然后重新將定量的苯 (實際上是 67． 6％苯的另一個恒沸點混合物 )在 68℃ 蒸餾除去。 Modern Separation Technology and Application 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 萃 取 蒸 餾 Modern Separation Technology and Application ● 萃 取 蒸 餾 也是在被分離的混合物中加入專門選擇的第三組分 (萃取劑 )，所不同的是此第三組分不與被分離的混合物中的任何組分形成共沸混合物，但可因 第三組分的存在而改變混合物中各組分的相 對揮發度 。 ● 如果在 1個大氣壓下進行水蒸氣蒸餾，則混合物的沸點必低于任一組分的沸點，亦即在 1個大氣壓下進行水蒸氣蒸餾， ● 不論被分離物沸點多高，其水蒸氣蒸餾的溫度不高于100℃ 。 ● 分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸餾器 ,目前應用的主要有 2種 : ① 旋轉刮膜式分子蒸餾器 ② 離心式分子蒸餾器 Modern Separation Technology and Application 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 旋轉刮膜式分子蒸餾器 ● 分子蒸餾器中混合液從進料口進入后 ,經液體分布器使液體均勻地分布在塔壁上 ,由于在蒸餾器內設置了刮膜裝置 ,所以液體沿著塔壁下降并形 成薄而均勻的液膜 , ● 液膜不斷更新 ,這樣就大大減少了液膜的傳熱傳質的阻力 ,提高了蒸發的速率 ,所以有較高的分離效率 , ● 結構相對復雜 。 ② 組分分子在液膜表面上的自由蒸發 。 ● 浴溫維持在 140160℃ ，蒸餾速度為 4050mL／ h，當蒸出的高氯酸約有 200mL時切斷電源、將系統恢復為常壓，取下接受瓶，將提純的高氯酸置于潔凈的石英瓶中貯存備用。 真空蒸餾按照操作的真空度的高低分為兩種方法： ① 真空蒸餾 ② 分子蒸餾 現代分離技術及應用 第三章 蒸發與揮發 ① 真空蒸餾 Modern Separation Technology and Application ● 真空蒸餾： 絕對