蒸餾時液體暴沸原因
A. 有關暴沸(化學蒸餾) 求暴沸的成因,以及碎瓷片能防止暴沸的具體原因
液體中的氣泡或雜質在沸騰過程中起著汽化核的作用.(只有液體中存在汽化核時,高於沸點的液體才能圍繞汽化核進行汽化形成氣泡,這就是液體沸騰.)當液體中缺少氣泡或雜質時,即使溫度達到並超過了沸點,也不會沸騰,形成了過熱液體.過熱液體是不穩定的,如果過熱液體的外部環境溫度突然急劇下降或侵入氣泡或雜質,則會形成劇烈的沸騰,並伴有爆裂聲,這種現象叫暴沸.暴沸的結果是使液體的溫度回到沸點.暴沸有時是危險的,應當增加液體中的氣泡或雜質防止暴沸的發生.
易引起暴沸的場合和種類很多,粗歸起來有兩種:
1)由溶解熱+汽化熱引發的「暴沸」:如誤操作時將水倒入濃硫酸中,由於二者互溶時放出的熱量滿足了水的汽化熱,而又未能均勻導出,以致產生「暴沸」;
2)由汽化熱引發的「暴沸」:如冷水滴入熱油中引發的「暴沸」;
為了防止暴沸,可在圓底燒瓶底部放置幾片碎瓷片或者幾塊沸石.沸石的微孔結構中含有氣體,可形成氣化中心.
B. 蒸餾時,放入止沸劑為什麼能防止暴沸
簡單的說,加來入止沸劑或沸石防自止了沸騰過程中水中空氣排出不均勻的現象,使得沸騰過程能夠平穩進行,進而防止暴沸。
純凈的液體缺少汽化核心,加熱超過沸點仍不沸騰的熱滯後現象——加一點雜質後(本質是帶入了微小氣泡),沸騰滯後被打破,產生沸騰.液體中的氣泡在沸騰過程中起著汽化核的作用,當液體中缺少氣泡時,即使溫度達到並超過了沸點,也不會沸騰,形成了過熱液體.過熱液體是不穩定的,如果過熱液體的外部環境溫度突然急劇下降或侵入氣泡,則會形成劇烈的沸騰,並伴有爆裂聲,這種現象叫暴沸.
C. 蒸餾時燒瓶里為什麼通過放碎瓷片的方法來防止液體暴沸
氣體氣化時需要氣化中心,如果在加熱液體時加入沸石,其表面上附著版的微小氣泡可以權充當氣化中心。加入沸石後提供了大量的氣化中心,可以是液體在沸騰時均勻氣化,防止瞬間產生大量氣體,導致爆費。所以為了防止液體在沸石上產生浸潤,排除小氣泡,應該後加沸石。
D. 為什麼蒸餾時加入沸石可以防止暴沸
在有機液體中溶解的空氣一般都很少,在加熱過程中沒有空氣泡產生,而要讓有機物本身的蒸氣形成氣泡,這個新的氣相的產生是十分困難的。因為處於液體內部的蒸氣泡的內表面是凹面,凹面上所產生的附加壓力與氣泡中的蒸氣壓的方向相反,根據Kelvin公式,氣泡越小,曲率半徑越小,氣泡內的壓力也就越小。當升溫至正常沸點溫度時,由於氣泡內蒸氣的壓力仍小於外壓,所以有機溶液不會沸騰。於是就繼續升溫,隨著溫度的升高,蒸氣的壓力也不斷升高,當氣泡終於出現時,開始形成的氣泡是很小的,泡內的附加壓力很大,而蒸氣壓就很小,比液面上的外壓小,所以還看不到溶液沸騰。於是還要繼續加溫,這時的溫度實際上已超過了它的正常沸點。這樣,以下幾種因素相繼加在一起,就會發生暴沸:①隨著蒸氣壓增大,氣泡變大;②隨著氣泡變大,曲率半徑增大,凹面上的附加壓力變小;③隨著附加壓力變小,氣泡內的蒸氣壓增加,使氣泡迅速漲大;④氣泡在上升的過程中,液柱對氣泡的壓力變小,促使氣泡漲得更大,上升得更快。由於這時有機液體的溫度已超過了它的正常沸點,幾乎所有的液體都想在瞬間變成蒸氣沖出,這就形成了暴沸。
發生暴沸的後果是很嚴重的,既浪費了產品,又有可能引發燙傷、損壞儀器和失火等事故。要防止暴沸,實際就是要防止過熱液體的生成,則必須給有機液體提供成泡中心。沸石是多孔固體,儲存在小孔中的空氣在加熱過程中逸出,可以提供成泡中心,使得開始形成的蒸氣泡不是太小,使氣泡內的蒸氣壓與平面上的蒸氣壓相差不要太大,到達沸點時氣泡上升,攪動溶液,保持正常的沸騰狀態。
所以,在有機物蒸餾時,加了沸石或加了能提供成泡中心的其他多孔性物質,或者加一頭封閉的玻璃毛細管,都可以達到防止暴沸的效果。
E. 蒸餾時,沸石為什麼能防止液體暴沸重新蒸餾時,為什麼要補加新的沸石
沸石的微孔結構中含有氣體,可形成氣化中心,重新蒸餾時,用過的沸石微孔已經被溶劑堵住,沒有可利用的氣體,因此需要重新加。
F. 蒸餾時放入沸石或素瓷片,為什麼能起防止暴沸作用
未上釉的素瓷片敲碎到米粒般大小即可以作沸石,素燒瓷片微孔中的氣體受熱膨脹後呈小氣泡狀逸出,可以成為液體受熱時的氣化中心,使液體平穩沸騰,防止暴沸。
G. 為什麼在實驗室製取蒸餾水時加幾片沸石就可防暴沸
先說成因: 對過熱液體繼續加熱,會驟然而劇烈地發生沸騰現象,這種現象稱為「暴沸」。或叫作「崩沸」。過熱是亞穩狀態。由於過熱液體內部的漲落現象,某些地方具有足夠高的能量的分子,可以彼此推開而形成極小的氣泡。當過熱的液體溫度遠高於沸點時,小氣泡內的飽和蒸氣壓就比外界的壓強高,於是氣泡迅速增長而膨脹,以至由於破裂引起工業容器的爆炸。液體之所以發生過熱的原因是液體里缺乏形成氣泡的核心。為避免容器的暴沸,可在容器中放含有空氣的無釉陶塊等。 解決方案:為了清除在蒸餾過程中的過熱現象和保證沸騰的平穩狀態,常加沸石,或一端封口的毛細管,因為它們都能防止加熱時的暴沸現象,,把它們稱做止暴劑又叫助沸劑,值得注意的是,不能在液體沸騰時,加入止暴劑,不能用已使用過的止暴劑。 簡單說就是因為加熱時燒杯中的液體會向上沖,從而造成了一個個冒出來的「噴泉」,劇烈時甚至會濺出傷人,而沸石能夠有效的阻止液體的向上沖,使加熱時液體能夠保持平穩。
H. 蒸餾時為什麼會出現暴沸
液體中的氣泡在沸騰過程中起著汽化核的作用,當液體中缺少氣泡時,即使溫度達到並超過了沸點,也不會沸騰,形成了過熱液體.過熱液體是不穩定的,如果過熱液體的外部環境溫度突然急劇下降或侵入氣泡,則會形成劇烈的沸騰,並伴有爆裂聲,這種現象叫暴沸.暴沸的結果是使液體的溫度回到沸點.暴沸有時是危險的,應當增加液體中的氣泡.
I. 蒸餾時加入沸石防暴沸的原理是什麼
先說成因:
對過熱液體繼續加熱,會驟然而劇烈地發生沸騰現象,這種現象稱為「回暴沸」。或叫作答「崩沸」。過熱是亞穩狀態。由於過熱液體內部的漲落現象,某些地方具有足夠高的能量的分子,可以彼此推開而形成極小的氣泡。當過熱的液體溫度遠高於沸點時,小氣泡內的飽和蒸氣壓就比外界的壓強高,於是氣泡迅速增長而膨脹,以至由於破裂引起工業容器的爆炸。液體之所以發生過熱的原因是液體里缺乏形成氣泡的核心。為避免容器的暴沸,可在容器中放含有空氣的無釉陶塊等。
解決方案:為了清除在蒸餾過程中的過熱現象和保證沸騰的平穩狀態,常加沸石,或一端封口的毛細管,因為它們都能防止加熱時的暴沸現象,,把它們稱做止暴劑又叫助沸劑,值得注意的是,不能在液體沸騰時,加入止暴劑,不能用已使用過的止暴劑。
簡單說就是因為加熱時燒杯中的液體會向上沖,從而造成了一個個冒出來的「噴泉」,劇烈時甚至會濺出傷人,而沸石能夠有效的阻止液體的向上沖,使加熱時液體能夠保持平穩。
J. 蒸餾時,沸石為什麼能防止液體暴沸
.比如水.沸石是抄多孔的石頭.,受熱會從小孔中釋放微小的空氣,就容易產生暴沸(瞬間劇烈沸騰)現象,作為液體氣化時的",到了100℃仍然不沸騰,這個時候;;種子".防止液體進入過熱狀態,液體容易沖出燒瓶,就是過熱了.過熱狀態是指達到液體沸騰溫度,液體仍不氣化的現象,如果碰一下,產生危險