1、什么叫沸點(diǎn)?液體的沸點(diǎn)和大氣壓有什么關(guān)系?文獻(xiàn)里記載的某物質(zhì)的沸點(diǎn)是否即為你們那里的沸點(diǎn)溫度?
答:將液體加熱,其蒸氣壓增大到和外界施于液面的總壓力(通常是大氣壓力)相等時(shí),液體沸騰,此時(shí)的溫度即為該液體的沸點(diǎn)。
文獻(xiàn)上記載的某物質(zhì)的沸點(diǎn)不一定即為我們那里的沸點(diǎn)度,通常文獻(xiàn)上記載的某物質(zhì)的沸點(diǎn),如不加說(shuō)明,一般是一個(gè)大氣壓時(shí)的沸點(diǎn),如果我們那里的大氣壓不是一個(gè)大氣壓的話,該液體的沸點(diǎn)會(huì)有變化。
2、蒸餾時(shí)加入沸石的作用是什么?如果蒸餾前忘記加沸石,能否立即將沸石加至將近沸騰的液體中?當(dāng)重新蒸餾時(shí),用過(guò)的沸石能否繼續(xù)使用?
答:加入沸石的作用是起助沸作用,防止暴沸,因?yàn)榉惺砻婢形⒖祝瑑?nèi)有空氣,所以可起助沸作用。不能將沸石加至將近沸騰的液體中,那樣溶液猛烈暴沸,液體易沖出瓶口,若是易燃液體,還會(huì)引起火災(zāi),要等沸騰的液體冷下來(lái)再加。
用過(guò)的沸石一般不能再繼續(xù)使用,因?yàn)樗奈⒖字幸殉錆M或留有雜質(zhì),孔經(jīng)變小或堵塞,不能再起助沸作用。
3、為什么蒸餾時(shí)最好控制餾出液的速度為1-2滴/s為宜?
答:在整個(gè)蒸餾過(guò)程中,應(yīng)使溫度計(jì)水銀球上常有被冷凝的液滴,讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達(dá)到平衡。所以要控制加熱溫度,調(diào)節(jié)蒸餾速度,通常以1-2滴/s為宜,否則不成平衡。蒸餾時(shí)加熱的火焰不能太大,否則會(huì)在蒸餾瓶的頸部造成過(guò)熱現(xiàn)象,使一部分液體的蒸氣直接受到火焰的熱量,這樣由溫度計(jì)讀得的沸點(diǎn)會(huì)偏高;另一方面,蒸餾也不能進(jìn)行的太慢,否則由于溫度計(jì)的水銀球不能為餾出液蒸氣充分浸潤(rùn)而使溫度計(jì)上所讀得的沸點(diǎn)偏低或不規(guī)則。
4、如果液體具有恒定的沸點(diǎn),那么能否認(rèn)為它是單純物質(zhì)?
答:純粹的液體有機(jī)化合物,在一定的壓力下具有一定的沸點(diǎn),但是具有固定沸點(diǎn)的液體不一定都是純粹的化合物,因?yàn)槟承┯袡C(jī)化合物常和其它組分形成二元或三元共沸混合物,它們也有一定的沸點(diǎn)。
純凈物有固定的沸點(diǎn),但有固定沸點(diǎn)的物質(zhì)不一定都是純凈物。例如:將稀鹽酸蒸發(fā)濃縮到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.24%時(shí),溫度為110度,此時(shí)蒸發(fā)溶液,溶質(zhì)溶劑的組成不能再改變。也就是鹽酸具有恒沸點(diǎn):110度。鹽酸是混合物。
工業(yè)酒精用蒸餾法濃縮只能達(dá)到質(zhì)量分?jǐn)?shù)95.5%。因此時(shí)也已是恒沸溶液了,沸點(diǎn)為78.1度。要想再提高濃度,必須加入生石灰后再蒸餾。當(dāng)然這也不是純凈物了。
5、分餾和蒸餾在原理及裝置上有哪些異同?如果是兩種沸點(diǎn)很接近的液體組成的混合物能否用分餾來(lái)提純呢?
答:利用蒸餾和分餾來(lái)分離混合物的原理是一樣的,實(shí)際上分餾就是多次的蒸餾。分餾是借助于分餾往使一系列的蒸餾不需多次重復(fù)。一次得以完成的蒸餾。
現(xiàn)在,最精密的分餾設(shè)備已能將沸點(diǎn)相差僅1-2℃混合物分開(kāi),所以兩種沸點(diǎn)很接近的液體組成的混合物能用分餾來(lái)提純。
6、若加熱太快,餾出液>1-2滴/s(每秒種的滴數(shù)超過(guò)要求量),用分餾分離兩種液體的能力會(huì)顯著下降,為什么?
答:因?yàn)榧訜崽欤s出速度太快,熱量來(lái)不及交換(易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分),致使水銀球周圍液滴和蒸氣未達(dá)平衡,一部分難揮發(fā)組分也被氣化上升而冷凝,來(lái)不及分離就一道被蒸出,所以分離兩種液體的能力會(huì)顯著下降。
7、用分餾柱提純液體時(shí),為了取得較好的分離效果,為什么分餾柱必須保持回流液?
答:保持回流液的目的在于讓上升的蒸氣和回流液體,充分進(jìn)行熱交換,促使易揮發(fā)組分上升,難揮發(fā)組分下降,從而達(dá)到徹底分離它們的目的。
8、在分離兩種沸點(diǎn)相近的液體時(shí),為什么裝有填料的分餾柱比不裝填料的效率高?
答:裝有填料的分餾柱上升蒸氣和下降液體(回流)之間的接觸面加大,更有利于它們充分進(jìn)行熱交換,使易揮發(fā)的組分和難揮發(fā)組分更好地分開(kāi),所以效率比不裝填料的要高。
9、什么叫共沸物?為什么不能用分餾法分離共沸混合物?
答:當(dāng)某兩種或三種液體以一定比例混合,可組成具有固定沸點(diǎn)的混合物,將這種混合物加熱至沸騰時(shí),在氣液平衡體系中,氣相組成和液相組成一樣,故不能使用分餾法將其分離出來(lái),只能得到按一定比例組成的混合物,這種混合物稱為共沸混合物或恒沸混合物。
10、在分餾時(shí)通常用水浴或油浴加熱,它比直接火加熱有什么優(yōu)點(diǎn)?
答:在分餾時(shí)通常用水浴或油浴,使液體受熱均勻,不易產(chǎn)生局部過(guò)熱,這比直接火加熱要好得多。