什麼是蒸餾

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利用液體混合物中各組分揮發性的不同,而將它們分離的方法和過程。將該液體部分地變成蒸氣。在所生成的蒸氣中的易揮發組分含量比原液中高;而在剩餘的液體中則難揮發組分的含量較高。將蒸氣冷凝後,則易揮發組分富集在冷凝液中。這樣,可將液體混合物中各組分部分地或全部分離。

用簡單的蒸餾技術,一般只能做到部分分離。爲了達到完全分離,就要進行多次的重複蒸餾,在每一次重複中各組分都可得到進一步的純化。如果將這種多次蒸餾在一個裝置(如分餾柱)中進行時,就叫做分餾,可以分離沸點相近的組分。

簡史

古代的煉丹術、鍊金術和釀造中都應用了蒸餾,如中國宋代吳冨所著的《丹房須知》(1163)中就畫有較完整的蒸餾器。16世紀中葉德意志化學家J.R.格勞貝爾用蒸餾法制取了較純的硝酸和鹽酸。

蒸餾方法

除簡單蒸餾和分餾外,其他方法還有:

減壓蒸餾

有些物質的沸點很高或者高溫時會分解,就要在減壓下蒸餾,因爲沸點隨着壓力的減小而降低。當真空度很高時,稱爲真空蒸餾。

水汽蒸餾

用於能隨水汽揮發,但冷凝時又不與水互溶的物質,如硝基苯。

共沸蒸餾

一種分離共沸混合物的蒸餾方法。通常加入一種揮發性較高的組分,使與其中的一個組分生成沸點更低的新的共沸混合物蒸出,而與另一個組分分離。

萃取蒸餾

一種分離共沸混合物的方法。加入的是一種難揮發的組分,與共沸混合物的一個組分選擇性地結合,使另一組分蒸出。

等溫蒸餾

將揮發性的酸與高純水放在一個大的密閉器(如干燥器)中,讓酸自然揮發被水吸收,至平衡時爲止,所得酸的純度極高。

亞沸點蒸餾

一種平穩的蒸餾方法。用紅外線加熱液體表面以防止劇烈沸騰,避免了由於生成氣溶膠而將難揮發性雜質帶入餾分中。製得的酸雜質降至 10-9水平,可用於痕量和超痕量分析。

什麼是蒸餾

應用和展望

在近代分析化學中,蒸餾法除了用於提純試劑之外,還是微量和痕量分析中的分離和預富集的重要手段。許多金屬鹵化物,如氟化硅、四氯化鍺、四氯化錫、三氯化銻等都可用蒸餾法分離富集。生物材料中的微量氟可用類似等溫蒸餾的方法,使生成氟化氫後被氫氧化鈉溶液吸收而富集;低沸點的硼酸三甲酯或三乙酯用於分離和富集納克量的硼。大氣中的氯化氫可用生成揮發的CrO2Cl2測定。不易揮發的金屬也可轉變成揮發性化合物,如鉑與鈀及一些難揮發金屬,可與1,1,1,5,5,5-六氟-4-硫戊-2-酮生成揮發性的配位化合物而用於這些元素的分析、分離。因此,今後蒸餾方法除了改進裝置提高分離效率外,尋找新型的揮發性化合物,以提高分離的選擇性和使之適合於微量物質之定量分離,將是微量和痕量分析化學的研究課題之一。

參考書目

J.M.米勒著,葉明呂等譯:《化學分析中的分離方法》,上海科學技術出版社,上海,1981。(er,

Methods in Chemical Analysis,Wiley,New York,1975.)

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