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非淡泊无以明志,非宁静无以致远。——诸葛亮
减压蒸馏
减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受
热分解、氧化或聚合的物质。
一原理
液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。所以液体沸腾的温度是随外界压力的降低而降
低的。因而如用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较
低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。
给定压力下的沸点可以近似地从下列公式求出:
B
lgpA
T
式中P为蒸气压,T为沸点(热力学温度),A、B为常数。如以lgp为纵坐标、1/T为横坐标作图,可
以近似地得到一直线。因此可以从两组已知的压力和温度算出A和B的数值。再将所选择的压力代入上式
算出液体的沸点。但实际上许多物质沸点的变化不能完全如此,这是由物质的物理性质(主要是分子在液
体中缔合程度)所决定的。因此在实际减压蒸馏中,我们可以参考图2—11、2—12的经验关系图来估计
一个化合物的沸点和压力的关系,即从某一已知常压下的沸点推算出某一压力下的沸点。
图2—11液体在常压下的沸点与减压下的沸点的近似关系图
压力的单位1mmHg-0.133kPa
非淡泊无以明志,非宁静无以致远。——诸葛亮
图2—12某些有机物的压力对温度关系
①乙醚②丙酮③苯④水⑤氯苯⑥溴苯⑦苯胺⑧硝基苯⑨喹啉
○○○○
⑩十二烷基醇11丙三醇12邻苯二甲酸二丁酯13廿四烷14廿八烷
1.图2—11的应用
已知某一个液体化合物在常压下沸点为290℃时,实验中循环水泵减压下蒸馏体系压力为20mmHg
(2.67kPa)。该压力下,这一液体化合物的沸点是多少呢?用尺子连接C上的20mmHg(2.67kPa)与B上
的290℃两点,延伸至A上的160℃,便是该液体化合物在20mmHg下的沸点(约为160℃),表示为160℃
/2.67kPa。同理,当已知某一液体化合物文献沸点为120℃/2mmHg(0.266kPa),也可以用图2-12估计出
其常压下的沸点约为295℃。
在一些有机化学手册中可以查到某些有机化合物的A、B常数值,这样即可直接计算出任一压力下的
近似沸点,有些手册则直接给出化合物的蒸气压与沸点关系图①(图2—12)
表2-2列出了一些有机化合物在常压与不同压力下的沸点℃。
表2—2某些有机化合物在常压与不同压力下的沸点(℃)
化合
物水氯苯苯甲醛水杨酸乙酯甘油蒽
a
p/mmHg
760100132179234290354
50385495139204225
30304384127192207
非淡泊无以明志,非宁静无以致远。——诸葛亮
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