分餾
分餾(fractional distillation)與蒸餾相同,即分離幾種不同沸點的揮發(fā)性成分的混合物的一種方法;混合物先在最低沸點下蒸餾,直到蒸氣溫度上升前將蒸餾液作為一種成分加以收集。蒸氣溫度的上升表示混合物中的次一個較高沸點成分開始蒸餾。然后將這一組分開收集起來。
分餾是分離提純液體有機混合物的沸點相差較小的組分的一種重要方法。進行分餾可以解決蒸餾分離不徹底,多次蒸餾操作繁瑣,費時,浪費極大的問題。石油就是用分餾來分離的。
分餾在常壓下進行,獲得低沸點餾分,然后在減壓狀況下進行,獲得高沸點餾分。每個餾分中還含有多種化合物,可以再進一步分餾。
分餾原理用分餾柱進行分餾,被分餾的溶劑在蒸餾瓶中沸騰后,蒸氣從圓底燒瓶蒸發(fā)進入分餾柱,在分餾柱中部分冷凝成液體。此液體中由于低沸點成分的含量較多,因此其沸點也就比蒸餾瓶中的液體溫度低。當蒸餾瓶中的另一部分蒸氣上升至分餾柱中時,便和這些已經(jīng)冷凝的液體進行熱交換,使它重新沸騰,而上升的蒸氣本身則部分地被冷凝,因此,又產(chǎn)生了一次新的液體-蒸氣平衡,結(jié)果在蒸氣中的低沸點成分又有所增加。這一新的蒸氣在分餾柱內(nèi)上升時,又被冷凝成液體,然后再與另一部分上升的蒸氣進行熱交換而沸騰。由于上升的蒸氣不斷地在分餾柱內(nèi)冷凝和蒸發(fā),而每一次的冷凝和蒸發(fā)都使蒸氣中低沸點的成分不斷提高。因此,蒸氣在分餾柱內(nèi)的上升過程中,類似于經(jīng)過反復多次的簡單蒸餾,使蒸氣中低沸點的成分逐步提高。
由此可見,在分餾過程中分餾柱是關(guān)鍵的裝置,如果選擇適當?shù)姆逐s柱,就可以在分餾柱的頂部出來的蒸氣,經(jīng)冷凝后所得到的液體,可能是純的低沸點成分或者是低沸點占主要成分的流出物。2
分餾設備實驗室儀器煤氣燈,分餾柱,石棉網(wǎng),三角架,圓底燒瓶,冷凝管,牛角管(接液器),錐形瓶,溫度計。
工業(yè)化設備工業(yè)上實現(xiàn)多組分物質(zhì)分離采用的是精餾塔。