水蒸氣蒸餾原理及適用體系

A. 蒸餾與水蒸氣蒸餾的區別

一、概念不同：

1、水蒸氣蒸餾系指將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾，使揮發性成分隨水蒸氣一並餾出，經冷凝分取揮發性成分的浸提方法。

2、蒸餾是一種熱力學的分離工藝，它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同，使低沸點組分蒸發，再冷凝以分離整個組分的單元操作過程，是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。

二、原理不同：

1、水蒸氣蒸餾原理：當水和有機物一起共熱時，整個體系的蒸氣壓力根據分壓定律，應為各組分蒸氣壓之和。即P=PA+PB，其中P為總的蒸氣壓，PA為水的蒸氣壓，PB為不溶於水的化合物的蒸氣壓。當混合物中各組分的蒸氣壓總和等於外界大氣壓時，混合物開始沸騰。

而混合物的沸點比其中任何一組分的沸點都要低些。因此，常壓下應用水蒸氣蒸餾，能在低於100℃的情況下將高沸點組分與水一起蒸出來。蒸餾時混合物的沸點保持不變，直到其中一組分幾乎全部蒸出（因為總的蒸氣壓與混合物中二者相對量無關）。

2、蒸餾原理：利用液體混合物中各組分揮發度的差別，使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝，從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。

其原理以分離雙組分混合液為例。將料液加熱使它部分汽化，易揮發組分在蒸氣中得到增濃，難揮發組分在剩餘液中也得到增濃，這在一定程度上實現了兩組分的分離。兩組分的揮發能力相差越大，則上述的增濃程度也越大。

三、適用對象不同

1、水蒸氣蒸餾適用對象：適用於具有揮發性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩定且難溶或不溶於水的植物活性成分的提取。

水蒸氣蒸餾是分離純化有機化合物的重要方法之一，它是將水蒸氣通入含有不溶或微溶於水但有一定揮發性的有機物的混合物中，並使之加熱沸騰，使待提純的有機物在低於100℃的情況下隨水蒸氣一起被蒸餾出來，從而達到分離提純的目的。

2、蒸餾適用對象：適用於各種沸點不同的混合液體或液體和固體的混合物質。

水蒸氣蒸餾和蒸餾的聯系：水蒸氣蒸餾和蒸餾都是要利用混合液體或液-固體系中各組分沸點的不同這個前提條件。

B. 水蒸氣蒸餾法的適用范圍

適用於有揮發性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，難溶或不溶於水的成分的提取。

水蒸氣蒸餾法的原理：
1、水蒸氣蒸餾法是指將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾，使揮發性成分隨水蒸氣一並餾出，經冷凝分取揮發性成分的浸提方法。

2、當水和有機物一起共熱時，混合物的沸點保持不變，能在低於100℃的情況下將高沸點組分與水一起蒸出來。

水蒸氣蒸餾法的優缺點：

1、優點：水蒸氣蒸餾法只適用於具有揮發性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發生反應，且難溶或不溶於水的成分的提取。

2、缺點：水蒸氣蒸餾法需要將原料加熱，不適用於化學性質不穩定組分的提取。

C. 水蒸氣蒸餾法原理

水蒸氣蒸餾法，是一種從植物或葯材中提取揮發性成分的工藝。其核心原理在於利用這些成分的揮發性特性，通過水蒸氣將其攜帶出來，再進行冷卻和分離，最終得到精油產品。

一、什麼是水蒸氣蒸餾法？

當植物中的芳香油或其他揮發性成分因其較強的揮發性而容易被水蒸氣帶出時，我們可以通過加熱讓這些成分與水一起形成混合蒸汽。當這個蒸汽經過冷凝後，我們可以收集到液體混合物。再通過油水分離，我們可以得到純凈的精油產品。這就是水蒸氣蒸餾法的基本原理。

二、水蒸氣蒸餾法的操作過程及特點：

1. 浸泡與加熱：首先，將含揮發性成分的葯材浸泡濕潤，然後進行直火加熱或通入水蒸氣進行蒸餾。這一過程通常在多能效的中葯提取罐中進行，以便同時進行煎煮和蒸餾。

2. 餾出液的收集：隨著加熱或水蒸氣的通入，葯材中的揮發性成分隨蒸汽帶出。經過冷凝後，收集得到的液體混合物通常需要再次蒸餾，以提高其純度和濃度。然而，蒸餾次數不宜過多，以避免某些成分在氧化或分解過程中損失。

3. 適用范圍與應用實例：水蒸氣蒸餾法適用於具有揮發性的成分，這些成分必須能夠在水蒸氣蒸餾過程中保持穩定性，不與水發生反應，且在水中的溶解度較小。例如，中草葯中的揮發油、某些小分子生物鹼（如麻黃鹼、檳榔鹼）以及某些小分子的酚性物質（如牡丹酚）等，都可通過此法提取。玫瑰油、原白頭翁素等的制備也常採用此法。

三、水蒸氣蒸餾法的技術細節與方式：

1. 水中蒸餾：將原料置於篩板或直接放入蒸餾鍋中，通過加水加熱的方式進行蒸餾。

2. 水上蒸餾：原料放在篩板上，加入的水量需滿足蒸餾要求，但不得高於篩板，以防濺濕料層。一般採用迴流水來保持鍋內水量恆定。

3. 直接蒸氣蒸餾：外來蒸汽直接噴入篩孔對原料進行加熱。

4. 水擴散蒸氣蒸餾：這是一種新型的蒸餾技術，蒸汽自上而下滲透料層，同時將空氣推出。這種方法所得精油質量較高、得率較高、能耗較低、蒸餾時間短。

四、水蒸氣蒸餾法的原理深度解析：

水蒸氣蒸餾法的核心原理是基於道爾頓分壓定律。當水和不（或難）溶於水的化合物共存時，整個體系的蒸氣壓力等於各組分蒸氣壓力之和。當這個總壓力與外界大氣壓相等時，混合物便開始沸騰，使得低沸點的組分能夠隨水蒸氣一起被帶出。具體到實際應用中，就是當含有揮發性成分的水溶液沸騰時，其蒸汽中含有這些成分，隨後通過冷凝得到所需的化合物。

簡而言之，水蒸氣蒸餾法利用不同化合物的沸點差異以及道爾頓分壓定律，通過加熱和水蒸氣的攜帶作用，將具有揮發性的成分從原料中分離出來。這是一種高效、常用的分離純化有機化合物的方法，廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。

D. 什麼體系適合用水蒸氣蒸餾來分離

水蒸氣蒸餾，一種在有機化合物分離中廣泛應用的技術。其原理基於道爾頓分壓定律，水蒸氣蒸餾適用於沸點較高或易分解物質的分離。此方法特別適用於有機化合物的純化與提純，其在中葯制葯生產中的應用尤為廣泛。

水蒸氣蒸餾通過將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾，使揮發性成分隨水蒸氣一同餾出，再經冷凝分取提取出揮發性成分。這種方法適用於具有揮發性、穩定且在水中難溶或不溶的植物活性成分提取。此外，水蒸氣蒸餾還能用於高沸點物質與不揮發雜質的分離。

在中葯制葯領域，水蒸氣蒸餾常用於提取和純化揮發油。通過將水蒸氣通入含有不溶於水但有揮發性的有機物混合物中，並加熱沸騰，使得在低於100℃的溫度下，待提純的有機物隨水蒸氣一起蒸餾出來，從而實現分離提純的目標。此方法不僅有效提高了分離效率，也保障了提取物的純度。

E. 水蒸氣蒸餾法原理

水蒸氣蒸餾法原理：植物芳香油揮發性較強易被水蒸氣帶出，冷卻後又與水分離。

香料與水構成精油與水的互不相溶體系，加熱時，隨著溫度的增高，精油和水均要加快蒸發，產生混合體蒸氣，其蒸氣經鍋頂鵝頸導入冷凝器中得到水與精油的液體混合物，經過油水分離後即可得到精油產品。

水蒸氣蒸餾法：

水蒸氣蒸餾法是指將含揮發性成分葯材的粗粉或碎片，浸泡濕潤後，直火加熱蒸餾或通入水蒸汽蒸餾，也可在多能式中葯提取罐中對葯材邊煎煮邊蒸餾，葯材中的揮發性成分隨水蒸氣蒸餾而帶出，經冷凝後收集餾出液，一般需再蒸餾1次，以提高餾出液的純度和濃度，最後收集一定體積的蒸餾液；但蒸餾次數不宜過多，以免揮發油中某些成分氧化或分解。本法的基本原理是根據道爾頓定律，相互不溶也不起化學作用的液體混合物的蒸汽總壓，等於該溫度下各組分飽和蒸氣壓（即分壓）之和。因此盡管各組分本身的沸點高於混合液的沸點，但當分壓總和等於大氣壓時，液體混合物即開始沸騰並被蒸餾出來。

水蒸氣蒸餾法只適用於具有揮發性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發生反應，且難溶或不溶於水的成分的提取。此類成分的沸點多在100℃以上，與水不相混溶或僅微溶，並在100℃左右有一定的蒸氣壓。當與水在一起加熱時，其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時，液體就開始沸騰，水蒸氣將揮發性物質一並帶出。例如中草葯中的揮發油，某些小分子生物鹼一麻黃鹼、蕭鹼、檳榔鹼，以及某些小分子的酚性物質。牡丹酚（paeonol）等，都可應用本法提取。有些揮發性成分在水中的溶解度稍大些，常將蒸餾液重新蒸餾，在最先蒸餾出的部分，分出揮發油層，或在蒸餾液水層經鹽析法並用低沸點溶劑將成分提取出來。例如玫瑰油、原白頭翁素等的制備多採用此法。

水蒸氣蒸餾法需要將原料加熱，不適用於化學性質不穩定組分的提取。