㈠ 為什麼減壓蒸餾特別適合於分離對熱不穩定的液體有機物
化學與化工學院實驗課程教案模板
(試行)
實驗名稱
減壓蒸餾
一、實驗目的要求:
1
、學習減壓蒸餾的原理及其應用,掌握減壓蒸餾儀器的安裝和減壓蒸餾的操作方法。
二、實驗重點與難點:
1
重點:減壓蒸餾儀器的安裝與應用
2
難點:理解減壓蒸餾的原理並熟練操作
三、實驗教學方法與手段:
1
教學方法:以學生為主,老師為輔的教學機制;學生多看,多問,多操作的「三多」自學
形式,讓自己在不斷地學習中發現問題,解決問題。
2
教學手段:探究式教學,優差互補。
四、實驗用品(主要儀器與試劑)
:
減壓蒸餾儀器裝置:主要由蒸餾裝置、保護和測壓裝置、抽氣減壓裝置三部分組成。
蒸餾裝置:由圓底燒瓶、克氏蒸餾頭、冷凝管、真空接引管、接受器組成。
保護和測壓裝置:包括冷卻阱、吸收塔、壓力計、安全瓶。
五、實驗原理:
1
、減壓蒸餾原理:某些液體有機化合物沸點較高,在常壓下進行蒸餾時,加熱還未達到其
沸點時往往會發生分解、氧化、聚合,所以,不能在常壓下蒸餾。對於這些有機化合物可以
採用減壓蒸餾,
即在低於大氣壓力條件下進行蒸餾。
因為液體有機化合物的沸點與外界施加
於液體表面的壓力有關,
隨著外界壓力的降低,
液體的沸點下降。
許多有機化合物當壓力降
到
1.3~2.0kPa
(
10~15mmHg
)時,沸點可以比其常壓下的沸點下降
80~100
℃,壓力每降低
1mmHg
,
沸點降低
1
℃。
因此,
減壓蒸餾對於分離和提純沸點較高或性質不穩定的液體有機
化合物具有特別重要的意義。所以減壓蒸餾也是分離和提純有機化合物的常用方法。
2
、減壓蒸餾儀器裝置:主要由蒸餾裝置、保護和測壓裝置、抽氣減壓裝置三部分組成。
(
1
)蒸餾裝置:由圓底燒瓶、克氏蒸餾頭、冷凝管、真空接引管、接受器組成。
使用克氏蒸餾頭的優點是可以減少液體沸騰時時常由於爆沸或泡沫的發生而濺入普通蒸餾
頭支管的現象。
克氏蒸餾頭帶支管的一頸插入溫度計
(溫度計位置與普通蒸餾時要求相同)
。
另一頸插入一根毛細管作為安全管,毛細管下端離瓶底大約
1~2mm
,上端接一段短的橡皮
管並裝上螺旋夾,
毛細管的作用是在減壓抽氣時,
將微量空氣抽進燒瓶中,
呈微小氣泡冒出,
作為液體沸騰中心,
使沸騰平穩,
防止爆沸的發生,
同時也起到攪拌的作用
(在減壓蒸餾時,
沸石已經不能起到氣化中心的作用,不能防止爆飛)
。通過螺旋夾的松緊可以調節進氣量大
小,使蒸餾平穩的進行。
接受器通常採用圓底燒瓶,不能使用平底燒瓶或錐形瓶,
因為它們
不耐壓,
在減壓抽氣時會造成內向爆炸。
蒸餾時,
如果要收集不同餾分則可以用多頭接引管。
(2)
抽氣減壓部分:實驗室通常採用水泵和油泵進行抽氣減壓。如果不需要很低的壓力時可
以採用水泵,它是由玻璃或金屬材料製成,它能使系統壓力降到
1067~3333Pa(8~25mmHg)
使用水泵抽氣時,
應在水泵前裝上安全瓶,
防止水壓下降時,
水流倒吸進入接受器污染產品。
停止蒸餾時要先打開安全瓶活塞,再關閉水泵。
如果需要很低的壓力,
就需要使用油泵進行減壓。
油泵能將系統壓力降到
133Pa
下,
但
它對工作條件要求較嚴,
不能使有機物蒸汽、
水、
酸性蒸汽等進入油泵,否則會降低抽真空
性能或腐蝕損壞油泵。因此在油泵前要裝上氣體吸收裝置去對油泵有害的氣體。
(
3
)保護和測壓裝置:包括冷卻阱、吸收塔、壓力計、安全瓶。
冷卻阱用來冷卻水蒸氣和一些易揮發的氣體。
吸收塔通常由無水氯化鈣、
氫氧化鈉顆粒、
片
狀固體石蠟三個塔組成。
分別用來吸收水、酸性氣體、烴類氣體等。安全瓶上有兩通活塞以
供放氣和調節系統壓力,
防止系統內壓力突然變化,
另一個作用是防止倒吸。
壓力計用來測
量系統內壓力大小,
常用水銀式壓力計。
使用水循環式真空泵時,
壓力計與水泵在同一台儀
器上。
在整個減壓系統中,
不能使用有裂縫或薄壁儀器,
不能使用平底燒瓶和錐形瓶等;
在裝
配儀器時,
所有接頭要緊密,不能漏氣;
儀器之間要用厚壁橡皮管連接,以防減壓時橡皮管
被吸癟
六、實驗步驟:
1
、安裝儀器裝置:按照圖時裝好儀器,安裝完畢後,檢查裝置的氣密性:首先關閉安全瓶
上的旋塞、擰進蒸餾頭上毛細管的螺旋夾子,用真空泵抽氣,觀察能否達到要求的真空度,
如果真空保持情況良好,
說明系統密封性好。
然後慢慢旋開安全瓶上活塞,
放入空氣,
直到
內外壓力相等。
2
、加料:在燒瓶中加入占其容量
1/3~1/2
的待蒸餾液體。
3
、減壓蒸餾:旋緊毛細管上的螺旋夾,打開安全瓶上的兩通活塞,然後開啟真空泵,開始
抽氣,逐漸關閉活塞,從壓力計上觀察系統內壓力大小,如果壓力過低,小心旋轉活塞,慢
慢引進少量空氣,
使系統達到所要求的壓力。
調節毛細管上螺旋夾,
使液體中有連續平穩的
小氣泡產生(如果沒有氣泡,可能是毛細管阻塞,應予更換)
。當達到所要求壓力且壓力穩
定後,通入冷卻水,開始加熱,熱浴的溫度一般比液體的沸點高出
20~30
℃。慢慢升溫,液
體沸騰時,調節熱源控制蒸餾速度維持在
0.5~1
滴
/S
,蒸餾過程中密切注意溫度計和壓力計
的讀數,記錄壓力與溫度數值。
4
、結束:蒸餾結束時,應先停止加熱,撤去熱浴,慢慢旋開毛細管螺旋加和安全瓶上的活
塞(一定要慢慢的旋開,切勿快速打開)
,平衡內外壓力,然後關閉真空泵(防止泵中油倒
吸)
,停止通冷卻水,最後拆卸儀器。
七、注意事項:
1
正確安裝儀器裝置,特別注意整套裝置的嚴密性。切忌不能使用有裂縫或薄壁儀器。
2
控制好加熱,讓蒸餾平穩進行。
3
注意蒸餾開始和結束時的正確操作。
八、思考題
:
1
一般在什麼情況下使用減壓蒸餾?
2
使用水泵減壓,是否也需用凈化塔?安全是否可以不用?為什麼?
3
怎樣檢查裝置的氣密性?
4
減壓蒸餾時為什麼必須先抽氣候加熱?結束使為么必須先停止加熱,然後停止抽氣?
以上為實驗課教案的基本內容,
各門課程可以在此基礎上根據課程特色需要適當增加其它內
容。
㈡ 減壓蒸餾適用於哪些特性的物質
減壓蒸餾
液體的沸點是指它的蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,如果藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,這便是減壓蒸餾操作的理論依據。
減壓蒸餾是分離可提純有機化合物的常用方法之一。它特別適用於那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質。
2、裝置
減壓蒸餾裝置主要由蒸餾、抽氣(減壓)、安全保護和測壓四部分組成。蒸餾部分由蒸餾瓶、克氏蒸餾頭、毛細管、溫度計及冷凝管、接受器等組成。克氏蒸餾頭可減少由於液體暴沸而濺入冷凝管的可能性;而毛細管的作用,則是作為氣化中心,使蒸餾平穩,避免液體過熱而產生暴沸沖出現象。毛細管口距瓶底約1~2mm,為了控制毛細管的進氣量,可在毛細玻璃管上口套一段軟橡皮管,橡皮管中插入一段細鐵絲,並用螺旋夾夾住。蒸出液接受部分,通常用多尾接液管連接兩個或三個梨形或圓形燒瓶,在接受不同餾分時,只需轉動接液管,在減壓蒸餾系統中切勿使用有裂縫或薄鄙的玻璃儀器。尤其不能用不耐壓的平底瓶(如錐形瓶等),以防止內向爆炸。抽氣部分用減壓泵,最常見的減壓泵有水泵和油泵兩種。安全保護部分一般有安全瓶,若使用油泵,還必須有冷阱、及分別裝有粒狀氫氧化鈉、塊狀石蠟及活性炭或硅膠、無水氯化鈣等吸收乾燥塔,以避免低沸點溶劑,特別是酸和水汽進入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵減壓蒸餾前必須在常壓或水泵減壓下蒸除所有低沸點液體和水以及酸、鹼性氣體。測壓部分採用測壓計,常用的測壓計。
3、操作方法
儀器安裝好後,先檢查系統是否漏氣,方法是:關閉毛細管,減壓至壓力穩定後,夾住連接系統的橡皮管,觀察壓力計水銀柱有否變化,無變化說明不漏氣,有變化即表示漏氣。為使系統密閉性好,磨口儀器的所有介面部分都必須用真空油脂潤塗好,檢查儀器不漏氣後,加入待蒸的液體,量不要超過蒸餾瓶的一半,關好安全瓶上的活塞,開動油泵,調節毛細管導入的空氣量,以能冒出一連串小氣泡為宜。當壓力穩定後,開始加熱。液體沸騰後,應注意控制溫度,並觀察沸點變化情況。待沸點穩定時,轉動多尾接液管接受餾分,蒸餾速度以0.5~1滴/S為宜.蒸餾完畢,除去熱源,慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾,待蒸餾瓶稍冷後再慢慢開啟安全瓶上的活塞,平衡內外壓力,(若開得太快,水銀柱很快上升,有沖破測壓計的可能),然後才關閉抽氣泵。
㈢ 化工減壓蒸餾,一般在什麼情況下使用減壓蒸餾
一些有機物加熱到其正常沸點附近時,會由於溫度過高而發生氧化、分解或聚合等內反應,使其無法在常壓容下蒸餾,因此使用減壓蒸餾。減壓蒸餾是分離和提純有機化合物的常用方法之一。液體的沸點是指它的飽和蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,當外部壓力降低時,其沸騰溫度隨之降低,這就是減壓蒸餾的原理。
將蒸餾裝置連接在一套減壓系統上(如真空泵等),在蒸餾開始前先使整個系統壓力降低到只有常壓的十幾分之一至幾十分之一,那麼有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。
㈣ 減壓蒸餾適用於哪些特性的物質 高中有哪些要減壓蒸餾
減壓蒸餾
液體的沸點是指它的蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,如果藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,這便是減壓蒸餾操作的理論依據.
減壓蒸餾是分離可提純有機化合物的常用方法之一.它特別適用於那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質.
2、裝置
減壓蒸餾裝置主要由蒸餾、抽氣(減壓)、安全保護和測壓四部分組成.蒸餾部分由蒸餾瓶、克氏蒸餾頭、毛細管、溫度計及冷凝管、接受器等組成.克氏蒸餾頭可減少由於液體暴沸而濺入冷凝管的可能性;而毛細管的作用,則是作為氣化中心,使蒸餾平穩,避免液體過熱而產生暴沸沖出現象.毛細管口距瓶底約1~2mm,為了控制毛細管的進氣量,可在毛細玻璃管上口套一段軟橡皮管,橡皮管中插入一段細鐵絲,並用螺旋夾夾住.蒸出液接受部分,通常用多尾接液管連接兩個或三個梨形或圓形燒瓶,在接受不同餾分時,只需轉動接液管,在減壓蒸餾系統中切勿使用有裂縫或薄鄙的玻璃儀器.尤其不能用不耐壓的平底瓶(如錐形瓶等),以防止內向爆炸.抽氣部分用減壓泵,最常見的減壓泵有水泵和油泵兩種.安全保護部分一般有安全瓶,若使用油泵,還必須有冷阱、及分別裝有粒狀氫氧化鈉、塊狀石蠟及活性炭或硅膠、無水氯化鈣等吸收乾燥塔,以避免低沸點溶劑,特別是酸和水汽進入油泵而降低泵的真空效能.所以在油泵減壓蒸餾前必須在常壓或水泵減壓下蒸除所有低沸點液體和水以及酸、鹼性氣體.測壓部分採用測壓計,常用的測壓計.
3、操作方法
儀器安裝好後,先檢查系統是否漏氣,方法是:關閉毛細管,減壓至壓力穩定後,夾住連接系統的橡皮管,觀察壓力計水銀柱有否變化,無變化說明不漏氣,有變化即表示漏氣.為使系統密閉性好,磨口儀器的所有介面部分都必須用真空油脂潤塗好,檢查儀器不漏氣後,加入待蒸的液體,量不要超過蒸餾瓶的一半,關好安全瓶上的活塞,開動油泵,調節毛細管導入的空氣量,以能冒出一連串小氣泡為宜.當壓力穩定後,開始加熱.液體沸騰後,應注意控制溫度,並觀察沸點變化情況.待沸點穩定時,轉動多尾接液管接受餾分,蒸餾速度以0.5~1滴/S為宜.蒸餾完畢,除去熱源,慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾,待蒸餾瓶稍冷後再慢慢開啟安全瓶上的活塞,平衡內外壓力,(若開得太快,水銀柱很快上升,有沖破測壓計的可能),然後才關閉抽氣泵.
㈤ 用精餾分離DMF與氯仿的問題
DMF與氯仿相對揮發度相差很多,只要不行成共沸物,是很容易分開的。要想塔頂純度高些,塔內頂溫度控制在容氯仿泡點一下,最好冷液迴流。DMF在溫度較高的時候應該是會發生反應的,所以溫度不能太高,但是否減壓精餾要看DMF發生反應的溫度。如果工業化的話需要找設計公司,考慮的因素太多。
㈥ 什麼情況下適合用蒸餾法
分離沸點不同且不形成共沸物的混合液體
用蒸餾分離必須:1、不形成共沸物;2、分離的成分不能在達到沸點前就分解(分解的要用減壓蒸餾);3、在加熱的條件下需分離的物質不會互相發生反應
㈦ 旋蒸與普通減壓蒸餾的區別
區別在於:原理不同、適用范圍不同、組成的設備不同。
1、原理不同:旋蒸通過電內子控制,使燒瓶在最適容合速度下,恆速旋轉以增大蒸發面積;減壓蒸餾減壓蒸餾對於分離或提純沸點較高或性質不太穩定的液態有機化合物,通過減少體系內的壓力而降低液體的沸點,從而避免這些現象的發生。許多有機化合物的沸點在壓力降低到1.3-2.0kPa時,可以比其常壓下沸點降低80℃-100℃。
2、適用范圍不同:旋蒸主要用於減壓條件下連續蒸餾易揮發性溶劑,應用於化學、化工、生物醫葯等領域;減壓蒸餾尤其適用於高沸點物質和那些在常壓蒸餾時未達到沸點就已受熱分解、氧化或聚合的化合物的分離和提純。
3、組成的設備不同:旋蒸由馬達、蒸餾瓶、加熱鍋、冷凝管等部分組成的;減壓蒸餾裝置系統包括蒸餾、抽氣以及在它們之間的保護及測壓裝置三部分,整套儀器必須使用圓形厚壁儀器.否則由於受力不勻,易發生炸裂等事故。
㈧ 減壓蒸餾常應用在哪些方面
提取分離方面,比如用乙醇提取了某種成分後需要去除乙醇,就可以通過減壓蒸版餾的辦法權回收乙醇。
減壓的最大好處是降低物質的沸點,因為沸點是液體的蒸汽壓與外界壓力相等時的溫度,當外界壓力下降後,沸點也降低,所以減壓蒸餾可以保護一些受熱易破壞、易分解的物質,適合於它們的提取。
㈨ 實驗室制備水楊醛為什麼一開始蒸餾不出產品,而是蒸餾出氯仿,再次減壓蒸餾才能蒸出水楊醛
實驗室制備水楊醛,蒸餾先蒸餾出氯仿,然後減壓蒸餾蒸出水楊醛蒸。內這是因為氯容仿和水楊醛的沸點相差極大。在蒸餾氯仿時,水楊醛的蒸氣壓可以忽略不計。因水楊醛沸點較高,在溶劑蒸餾完後,進行減壓蒸餾,以降低水楊醛的沸點,避免蒸餾溫度過高,導致雜質增加。
㈩ 10%的DMF水溶液中怎麼提取出DMF啊如果是萃取請問最好用什麼萃取劑啊
一般採用的方法直接精餾DMF廢水,在負壓的條件下將大量的水蒸出,中間采內出高純度的DMF在生產中回用容。該方法能耗較高,當廢水中DMF濃度較低如小於5%,回收成本大幅度增加,回收過程的經濟性變差。
較好的方法是用三氯甲烷(氯仿)做萃取劑,然後減壓蒸餾除去氯仿,最後再精餾得到99%以上的DMF。