蒸馏的作用是什么?

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在化工分离过程中,我们经常会遇到“浓缩和提纯”的问题,而这些问题都可以利用蒸馏来解决。 什么是蒸馏呢? 其实很简单,就是在一定温度、压强下,让混合物中各组分之间彼此蒸出,经过冷凝后重新聚合的过程就叫做蒸馏。

通过这个定义我们可以看出,要实现蒸馏,以下条件必须同时满足:一定的温度和压强;混合物的组成是液体而不是气体(或固体);各组分在常压下相互溶解;在沸腾状态下不断进行。 当然,通过上述条件我们也能很容易得到影响蒸馏效果的因素有哪些了——温度、压强、沸点、组分的含量等。

而在实际工业应用中,蒸馏又分为很多种,如简单蒸馏、蒸馏留分、液-液萃取、汽液萃取、吹脱、吸收、冷冻升华等等,这些不同的操作类型会根据被分离的物质的性质以及分离的要求而定。 但无论采用哪种蒸馏方式,其基本原理都是相同的。

以简单的蒸馏为例,当温度大于沸点时,体系处于沸腾状态,此时分子运动频率大大增加,各个分子之间的碰撞机会大幅增加,因而使得不易互溶的物质也可以均匀混合,从而有利于不同物质在蒸出的过程中逐渐分层。 当温度低于沸点时,虽然分子运动频率降低,但分子仍然可以扩散到另一组分中去,也就是说两种不相容的物质仍然可以有微量的内部分层出现,随着温度的升高,这种内部分层会越来越明显。

而当温度再次上升到沸点以上时,原先分层的物质又会完全融合在一起。 只要不断的把混合物中的易挥发物质蒸出去并通过冷却使之凝结成液体,就可以实现对难溶于水的有机物的分离。

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蒸馏主要有两大用途:

1.分离液体混合物。例如,将石油进行分馏,可以得到汽油、煤油、柴油等不同产品;将煤焦油进行蒸馏,可以得到苯、甲苯、二甲苯等重要化工原料。

2.除去杂质,提纯液体。例如,乙醇里含有少量水和其它杂质,可以通过蒸馏除去水分和杂质,获得纯净的乙醇。 通常所讲的蒸馏式制酒方法,其实质便是采用简单蒸馏原理,经过蒸馏提纯的白酒其最高乙醇含量可达90%。

采用蒸馏的方法提纯液体混和物,在生产和生活中有广泛的应用。例如,用海水淡化装置,利用蒸馏的原理可以将海水淡化。

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