蒸馏为何要沸石
A. 蒸馏 沸石蒸馏时为什么要加沸石,如果加热后才发现未
加入沸石是为了分散热量,防止暴沸,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
B. 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!
C. 蒸馏操作中沸石的作用是什么何时加
沸石的作用是防止暴沸,通常在加热之前加入沸石。
沸石主要形成于低温热液阶段,常见于喷出岩气孔中,也见于热液矿床和近代温泉沉积中。沸石可以借水的渗滤作用,以进行阳离子的交换,其成分中的钠、钙离子可与水溶液中的钾、镁等离子交换,工业上用以软化硬水。沸石的晶体结构是由硅(铝)氧四面体连成三维的格架,格架中有各种大小不同的空穴和通道,具有很大的开放性。
特点:
具有架状结构,就是说在它们的晶体内,分子像搭架子似地连在一起,中间形成很多空腔。因为在这些空腔里还存在很多水分子,因此它们是含水矿物。这些水分在遇到高温时会排出来。
不同的沸石具有不同的形态,如方沸石和菱沸石一般为轴状晶体,片沸石和辉沸石则呈板状,丝光沸石又成了针状或纤维状等等。
防止暴沸原理:
先说成因:对过热液体继续加热,会骤然而剧烈地发生沸腾现象,这种现象称为“暴沸”,或叫作“崩沸”。过热是亚稳状态。由于过热液体内部的涨落现象,某些地方具有足够高的能量的分子,可以彼此推开而形成极小的气泡。当过热的液体温度远高于沸点时,小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高,于是气泡迅速增长而膨胀,以至由于破裂引起工业容器的爆炸。液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。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。简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而沸石能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。
D. 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。
E. 蒸馏的时候为什么要在蒸馏烧瓶中加沸石
在化学蒸馏或加热实验当中常用来防止暴沸,这是因为沸石的结构当中有大量的小孔,可作为气泡的凝结核,使反应液平稳沸腾。巩义市豫嵩给排水器材厂
F. 蒸馏提纯水时为什么要加沸石
因为沸石表面存在很多细微的空隙和空气,在加热至沸点时可以形成气泡,让液体均匀煮沸,防止暴沸液体溅出形成伤害。
G. 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内将近沸,应该冷却后加入。容
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。
(7)蒸馏为何要沸石扩展阅读:
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。
H. 蒸馏时加入沸石防暴沸的原理是什么
先说成因:
对过热液体继续加热,会骤然而剧烈地发生沸腾现象,这种现象称为“回暴沸”。或叫作答“崩沸”。过热是亚稳状态。由于过热液体内部的涨落现象,某些地方具有足够高的能量的分子,可以彼此推开而形成极小的气泡。当过热的液体温度远高于沸点时,小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高,于是气泡迅速增长而膨胀,以至由于破裂引起工业容器的爆炸。液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。为避免容器的暴沸,可在容器中放含有空气的无釉陶块等。
解决方案: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。
简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而沸石能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。
I. 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。