水蒸气蒸馏 -3[精选].pdf

第第三三节节 水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏 一一、、水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏的的意意义义 二二、、基基本本原原理理 三三、、水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏操操作作 （（一一））活活蒸蒸气气法法 （（二二））直直接接法法 一一、、水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏的的意意义义 ¨是分离和纯化有机化台物的常用方法之 一，尤其是在反 产物中混有大量树脂 状杂质的情况，水蒸气蒸馏效果较普通 蒸馏或重结晶好。 ¨1．进行水蒸气蒸馏时，对要分离的有机化合 物有以下要求： ¨ (l)不溶 微溶于水，这是满足水蒸气蒸馏的 先决条件。 ¨ (2)长时间与水共沸不与水反应。 ¨ (3)近于l00℃时有一定的蒸气压，一般不少 +10mmHg(133kPa)。 ¨ 许多不溶于水 微溶于水的有机化合物， 无论是固体还是液体，只要在l00℃左右具有一 定的蒸气压，即有一定的挥发性时，若与水在 一起加热就能与水同时蒸馏出来，这就称为水 蒸气蒸馏。 ¨2、意义 ¨利用水蒸气蒸馏可把这些化合物同其他 挥发性更低的物质分开 达到分离提纯 的目的。 ¨避免不稳定的或沸点较高的物质从混合 物蒸出分解的可能。 ¨水蒸气蒸馏也是从动、植物中提取芳香 油 （挥发油）等天然产物最常用的方法 之一。 二二、、基基本本原原理理 ¨11．．相相互互混混溶溶的的挥挥发发性性混混合合物物的的蒸蒸气气压压：： ¨因能形成一个理想的溶 ，服从拉乌尔定律， 混合物在一定温度的蒸气压: 0 0 0 ¨ P总= Pa Na+ Pb Nb + …+ Pi Ni ¨即混合物的蒸气压 （P总）不是各个纯 体的 0 0 0 蒸气压的直接加合(Pa + Pb + …+ Pi )，而是 被 体摩尔分数 （Na,Nb,…,Ni）缩小后再加合 ¨ 在混溶和均相溶 面上的总压力是由各组分的 0 0 P 和N 共同决定着。 ¨22．．互互不不混混溶溶的的挥挥发发性性混混合合物物的的蒸蒸气气压压： ¨ 其性质与互溶液体的溶液完全相反。 其中每— 分在一定温度时的分压，等 于在同一温度下的纯化合物的蒸气压， 0 即Pi=Pi ，而不取决于混合物中各化合物 的摩尔分数，即混合物的每一 分是独 立地蒸发的。 ¨ 因此根据道尔顿(Dalton)分压定律， 不相溶的挥发性有机物质在某一温度 t下 的总蒸气压力为: 0 0 0 ¨ P总 = Pa + Pb + … + Pi 任何温度下的总蒸气压力 （P 总），总是大于任一组分的蒸气压， 等于各组分的分蒸气压力之和。 P总 随着温度升高 增加，直到 其等于外部大气压力时，液体即开 始沸腾。显然，互不混溶的混合物 的沸点要比沸点最低的某个组分单 独存在时的沸点还要低。 ¨33．．水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏情情况况 ¨P总 = P 0 + Ps0 水 ¨水蒸气蒸馏时．混合物沸腾的温度要低 0 0 于水的正常沸点 Ps ＞P )。 水 ¨因此要在100℃或更低温度蒸馏化合物， 水蒸气蒸馏是有效方法。 ¨ 图表示 水(bp：l00℃)和溴苯(bp：156℃)两个不互溶混 合物以及两个化合物 混合蒸气压对温度关系 坐标。 4．水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏的的计计算算 ¨将水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏体体系系视视为为理理想想体体系系，，根据 理想气体状态方程