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有机蒸馏中加沸石物理化学原理

发布时间:2022-09-24 17:25:40

Ⅰ 为什么蒸馏时要加入沸石和碎瓷片

由于蒸馏瓶的玻璃表面十分光滑,缺少汽化核,因此容易暴沸。未上釉的废瓷片敲碎到米粒般大小即可以作沸石,素烧瓷片微孔中的气体受热膨胀后呈小气泡状逸出,可以成为液体受热时的气化中心,使液体平稳沸腾,防止暴沸。

只有液体中存在汽化核时,高于沸点的液体才能围绕汽化核进行汽化形成气泡,这就是液体沸腾。当液体中缺少气泡或杂质时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体。过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸.暴沸的结果是使液体的温度回到沸点。暴沸有时是危险的,应当增加液体中的气泡或杂质防止暴沸的发生。

易引起暴沸的场合和种类很多,粗归起来有两种:

1)由溶解热+汽化热引发的“暴沸”:如误操作时将水倒入浓硫酸中,由于二者互溶时放出的热量满足了水的汽化热,而又未能均匀导出,以致产生“暴沸”;

2)由汽化热引发的“暴沸”:如冷水滴入热油中引发的“暴沸”;

防止:

1,在微量试验(不多于50ML)中,可以使用坚固的长颈瓶作为反应容器来对抗暴沸

2,在反应体系中加入毛细管,素瓷片,沸石等多孔物

3,搅拌。通常反应使用磁力搅拌,非常容易暴沸的反应与放热大的反应需要使用更激烈的机械搅拌

4,在反应体系中加入大量的玻璃纤维

5,小心控制温度与入料速度,或者更换为间接加热方式

例如:

乙醇制乙烯实验中为了防止催化剂/脱水剂浓硫酸暴沸溅出发生危险,必须放入碎瓷片或者沸石。

在进行水的蒸馏的实验中,由于蒸馏瓶的玻璃表面十分光滑,缺少汽化核,因此容易暴沸,在实验时需要在蒸馏瓶中加入沸石或者碎瓷片,防止暴沸。

Ⅱ 蒸馏时加入沸石的作用是什么如果蒸馏前忘记加沸石,能否立即将沸石加至将近沸

蒸馏时加入沸石的作用是防止暴沸,如果蒸馏前忘记加沸石,不能立即将沸石加至将近回沸,应该冷却后加入答。

将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。

蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃以上)才能得到较好的分离效果。



(2)有机蒸馏中加沸石物理化学原理扩展阅读:

如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,对液面所施的压力称为饱和蒸气压。

实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的绝对量无关。

Ⅲ 请教沸石的作用原理是什么啊

沸石(Zeolite)是沸石族矿物的总称,是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物,最早发现于1756年的欧洲。瑞典的矿物学家克朗斯提发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象,因此命名为“沸石”,在(希腊文Zeo=Boil=沸,Lite=stone=石)意为沸腾的石头,简称沸石。
沸石是由3种元素硅(Si),铝(Al),氧(O)组成的四面体,其中硅氧四面体和铝氧四面体间构成无限拓展的三维空间架状结构。在沸石的四面体结构中,以铝离子取代硅离子所造成的负电荷由钠离子、钾离子、钙离子和镁离子等平衡,因此沸石具有较强的离子交换和吸附能力。
由于沸石独特的结构,施入土壤中可以增加土壤对氨离子、钾离子等阳离子的吸附能力,减少养分损失,提高肥料利用率,沸石会吸收土壤中的重金属及钝化土壤中的重金属离子,降低其对生物的影响性。
沸石内部充满了细微的孔穴和通道,比蜂房还要复杂得多,1立方微米具有100万个孔穴。假如把沸石比作旅馆,那么1立方微米的这种“超级旅馆”内就有100万个“房间”,这些房间能根据“旅客”(分子和离子)的性别、高矮、胖瘦、嗜好的不同自动开门或挡驾,绝对不会让“胖子”到“瘦子”的房间去,也不会使“高个子”与“矮个子”同住一室,这就使沸石具有独特的分子筛作用。
沸石独特的结构,其内部表面积很大,每克沸石的比表面积可达 355~1000㎡,因此沸石对离子的吸附量很大。沸石内部的通道大小均匀、固定,孔径大小为0.3~1.0nm,小于其直径的物质能被吸附,大于其直径的物质则不能被吸附,所以其对离子和分子的吸附具有选择性。这种对离子的选择交换特性是沸石应用于土壤改良的理论基础之一。

Ⅳ 请解释以下做法的原理:(1)人工降雨;(2)有机蒸馏中加沸石;(3)在要喷洒的农药中加少量表面活性剂。

人工降雨是要吸热降温,从而使气变液,吸热可以是物理吸热,升华之类,也可以内是化学吸热反应容。

有机蒸馏中加沸石,是因为纯液体的气泡难生成,表面压大,易出现暴沸现象,故用沸石提供气泡,避免暴沸

农药加表面活性剂是因为水在叶子上是不铺展的,容易成液珠而落下,效果不好,用表面活性性剂后,改变其表面张力,从而可以实现铺展,实现良好的效果。

Ⅳ 为什么用蒸馏法测沸点时要加入少许沸石多加沸石有什么影响

这个问题先解释沸石的作用,再说沸石多的影响。所有蒸馏的过程都要用到沸石或其它类似功能的东西,必须这样做,因为在加热过程中如果受热不均匀可能会引起爆炸,很危险,一旦发生爆炸后果不堪设想。沸石的原理是:自身有很多孔隙,并具有吸附作用,可以把加热过程气化的气体分子吸附进沸石的孔隙,然后顺利导出体系,注意蒸馏体系务必通大气,千万不能密闭,这样气化了的气体逐渐导出反应体系,不会引起迅速聚集大量气体的情况,就避免了爆炸现象的发生。如果沸石加多了,可能会被吸附了较多气体没有及时排出,时间延长一些就会减小气体损失,测定结果应该影响不大

Ⅵ 蒸馏时加入沸石的作用是什么

蒸馏时加入沸石的作用是防止暴沸。

蒸馏时加入沸石的作用是防止暴沸。如果蒸馏前忘记加沸石,不能立即将沸石加至将近沸,应该冷却后加入。将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。

蒸馏时加入沸石的作用是防止暴沸。如果蒸馏前忘记加沸石,不能立即将沸石加至将近沸,应该冷却后加入。将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。

Ⅶ 为什么蒸馏时加入沸石可以防止暴沸

在有机液体中溶解的空气一般都很少,在加热过程中没有空气泡产生,而要让有机物本身的蒸气形成气泡,这个新的气相的产生是十分困难的。因为处于液体内部的蒸气泡的内表面是凹面,凹面上所产生的附加压力与气泡中的蒸气压的方向相反,根据Kelvin公式,气泡越小,曲率半径越小,气泡内的压力也就越小。当升温至正常沸点温度时,由于气泡内蒸气的压力仍小于外压,所以有机溶液不会沸腾。于是就继续升温,随着温度的升高,蒸气的压力也不断升高,当气泡终于出现时,开始形成的气泡是很小的,泡内的附加压力很大,而蒸气压就很小,比液面上的外压小,所以还看不到溶液沸腾。于是还要继续加温,这时的温度实际上已超过了它的正常沸点。这样,以下几种因素相继加在一起,就会发生暴沸:① 随着蒸气压增大,气泡变大;②随着气泡变大,曲率半径增大,凹面上的附加压力变小;③随着附加压力变小,气泡内的蒸气压增加,使气泡迅速涨大;④气泡在上升的过程中,液柱对气泡的压力变小,促使气泡涨得更大,上升得更快。由于这时有机液体的温度已超过了它的正常沸点,几乎所有的液体都想在瞬间变成蒸气冲出,这就形成了暴沸。
发生暴沸的后果是很严重的,既浪费了产品,又有可能引发烫伤、损坏仪器和失火等事故。要防止暴沸,实际就是要防止过热液体的生成,则必须给有机液体提供成泡中心。沸石是多孔固体,储存在小孔中的空气在加热过程中逸出,可以提供成泡中心,使得开始形成的蒸气泡不是太小,使气泡内的蒸气压与平面上的蒸气压相差不要太大,到达沸点时气泡上升,搅动溶液,保持正常的沸腾状态。
所以,在有机物蒸馏时,加了沸石或加了能提供成泡中心的其他多孔性物质,或者加一头封闭的玻璃毛细管,都可以达到防止暴沸的效果。

Ⅷ 沸石作用的原理是什么为什么沸石加多了也会产生暴沸现象

液体中的气泡在沸腾过程中起着汽化核的作用,当液体中缺少气泡时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体.过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸

沸石的加入 为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态,常加沸石,或一端封口的毛细管,因为它们都能防止加热时的暴沸现象,,把它们称做止暴剂又叫助沸剂,值得注意的是,不能在液体沸腾时,加入止暴剂,不能用已使用过的止暴剂。

加入沸石的作用是起助沸作用,防止暴沸,因为沸石表面均有微孔,内有空气,所以可起助沸作用。不能将沸石加至将近沸腾的液体中,那样溶液猛烈暴沸,液体易冲出瓶口,若是易燃液体,还会引起火灾,要等沸腾的液体冷下来再加。

用过的沸石一般不能再继续使用,因为它的微孔中已充满或留有杂质,孔经变小或堵塞,不能再起助沸作用

Ⅸ 有机化学实验的蒸馏,为什么要加沸石

不加沸石会引起暴废
由于蒸馏实验时收集的蒸汽,当达到沸点是,液体沸腾需要汽化中心。
如果不添加沸石,液体没有汽化中心难以变为气体,形成过热液体。这是危险的,容易造成事故。
所以,必须添加沸石!

Ⅹ 蒸馏 沸石蒸馏时为什么要加沸石,如果加热后才发现未

加入沸石是抄为了分散热量,防止暴袭沸,因为沸石表面很多小孔,能够防止暴沸,溶液飞溅。
如果加热后没发现,那就关火,然后在加入沸石。不过加的时候小心点,不然要飞溅出来的。
如果是理论操作,立刻停止加热,待到液体冷却后加入沸石,继续蒸馏.
假如是实际操作,可以灵活变通:在蒸馏的时候往往会放置温度计,那么当发现没有放入沸石的时候,看看此时液体温度
此时若温度较低,那么直接放入沸石,不失为一种节约时间的方法.
此时若温度已经接近沸点,或者高于沸点(即过热),那么立即停止加热,待到液体冷却后加入沸石,继续蒸馏

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