蒸餾是一種熱力學(xué)的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點(diǎn)不同,使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā),再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發(fā)和冷凝兩種單元操作的聯(lián)合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結(jié)晶等相比,它的優(yōu)點(diǎn)在于不需使用系統(tǒng)組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質(zhì)。
蒸餾的基本原理:
不同組分液體具有不同的沸點(diǎn),是蒸餾較基本的理論依據(jù)。在相同溫度下,液體上方各個組分蒸氣的單相液體的,當(dāng)由液體A和B按一定比例配成的混合液(設(shè)A的濃度為c1)經(jīng)過加熱后到達(dá)沸點(diǎn)線,然后通過無差異的氣液平衡(從1到2),在生成的氣相中得到A的含量為c2的混合氣;該氣體經(jīng)過降溫冷凝后收集便得到具有新組成(A濃度為c2)的液體。按圖例來講,就是左側(cè)的A組分被提純了(因?yàn)镃2大于c1)。
簡單蒸餾,如制造蒸餾水以去處其中溶解的固體雜質(zhì);制造蒸餾酒以濃縮酒精,去除部分水分;精餾,也叫分餾,在一個設(shè)備中進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝,以分離液態(tài)混合物,如將石油經(jīng)過分餾可以分離出汽油、柴油、煤油和重油等多種組分。
蒸餾操作是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù),一般應(yīng)用于下列幾方面:
(1)分離液體混合物,僅對混合物中各成分的沸點(diǎn)有較大的差別時才能達(dá)到較有效的分離;
(2)測定純化合物的沸點(diǎn);
(3)提純,通過蒸餾含有少量雜質(zhì)的物質(zhì),提高其純度;
(4)回收溶劑,或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。