化学实验——蒸馏,这一过程中一定要使用温度计吗?为什么 实验室制取蒸馏水的实验装置中一定要用温度计吗?

作者&投稿:爰燕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。
其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。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,称为饱和蒸气,它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。
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。很明显,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。在常压下进行蒸馏时,由于大气压往往不是恰好为0.1MPa,因而严格说来,应对观察到的沸点加上校正值,但由于偏差一般都很小,即使大气压相差2.7KPa,这项校正值也不过±1℃左右,因此可以忽略不计。
将盛有液体的烧瓶放在石棉网上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC,这种加热方式不但可以大大减少瓶内蒸馏液中各部分之间的温差,而且可使蒸气的气泡不单从烧瓶的底部上升,也可沿着液体的边沿上升,因而可大大减少过热的可能。
纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混和物,它们也有一定的沸点。不纯物质的沸点则要取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用。假如杂质是不挥发的,则溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高(但在蒸馏时,实际上测量的并不是不纯溶液的沸点,而是逸出蒸气与其冷凝平衡时的温度,即是馏出液的沸点而不是瓶中蒸馏液的沸点)。若杂质是挥发性的,则蒸馏时液体的沸点会逐渐升高或者由于两种或多种物质组成了共沸点混合物,在蒸馏过程中温度可保持不变,停留在某一范围内。因此,沸点的恒定,并不意味着它是纯粹的化合物。
蒸馏沸点差别较大的混合液体时,沸点较低者先蒸出,沸点较高的随后蒸出,不挥发的留在蒸馏器内,这样,可达到分离和提纯的目的。故蒸馏是分离和提纯液态化合物常用的方法之一,是重要的基本操作,必须熟练掌握。但在蒸馏沸点比较接近的混合物时,各种物质的蒸气将同时蒸出,只不过低沸点的多一些,故难于达到分离和提纯的目的,只好借助于分馏。纯液态化合物在蒸馏过程中沸程范围很小(0.5~1℃)。所以,蒸馏可以利用来测定沸点。用蒸馏法测定沸点的方法为常量法,此法样品用量较大,要10 mL以上,若样品不多时,应采用微量法。蒸馏操作是化学实验中常用的实验技术,一般应用于下列几方面:
(1)分离液体混合物,仅对混合物中各成分的沸点有较大的差别时才能达到较有效的分离;
(2)测定纯化合物的沸点;
(3)提纯,通过蒸馏含有少量杂质的物质,提高其纯度;
(4)回收溶剂,或蒸出部分溶剂以浓缩溶液。
加料:将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中,要注意不使液体从支管流出。加入几粒助沸物,安好温度计,温度计应安装在通向冷凝管的侧口部位。再一次检查仪器的各部分连接是否紧密和妥善。
加热:用水冷凝管时,先由冷凝管下口缓缓通入冷水,自上口流出引至水槽中,然后开始加热。加热时可以看见蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾,蒸气逐渐上升。温度计的读数也略有上升。当蒸气的顶端到达温度计水银球部位时,温度计读数就急剧上升。这时应适当调小煤气灯的火焰或降低加热电炉或电热套的电压,使加热速度略为减慢,蒸气顶端停留在原处,使瓶颈上部和温度计受热,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍加大火焰,进行蒸馏。控制加热温度,调节蒸馏速度,通常以每秒1~2滴为宜。在整个蒸馏过程中,应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时的温度即为液体与蒸气平衡时的温度,温度计的读数就是液体(馏出物)的沸点。蒸馏时加热的火焰不能太大,否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象,使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量,这样由温度计读得的沸点就会偏高;另一方面,蒸馏也不能进行得太慢,否则由于温度计的水银球不能被馏出液蒸气充分浸润使温度计上所读得的沸点偏低或不规范。
观察沸点及收集馏液:进行蒸馏前,至少要准备两个接受瓶。因为在达到预期物质的沸点之前,带有沸点较低的液体先蒸出。这部分馏液称为“前馏分”或“馏头”。前馏分蒸完,温度趋于稳定后,蒸出的就是较纯的物质,这时应更换一个洁净干燥的接受瓶接受,记下这部分液体开始馏出时和最后一滴时温度计的读数,即是该馏分的沸程(沸点范围)。一般液体中或多或少地含有一些高沸点杂质,在所需要的馏分蒸出后,若再继续升高加热温度,温度计的读数会显著升高,若维持原来的加热温度,就不会再有馏液蒸出,温度会突然下降。这时就应停止蒸馏。即使杂质含量极少,也不要蒸干,以免蒸馏瓶破裂及发生其他意外事故。
蒸馏完毕,应先停止加热,然后停止通水,拆下仪器。拆除仪器的顺序和装配的顺序相反,先取下接受器,然后拆下尾接管、冷凝管、蒸馏头和蒸馏瓶等。


要看好蒸馏的物体的沸点,只有温度控制在两者之间,才能达到目的

要 随时查看温度 保持温度的变化才行

不一定,温度计只是测温度的,没别的用!

化学蒸馏的实验操作中为什么要用温度计?~

在支管口的温度计是为了控制蒸馏时产生的气体的温度,通过温度计显示的温度再结合你的反应物与生成物的沸点,你就可以知道当前温度时蒸馏出的成分,得到不同的馏分,起到分离的作用。

蒸馏水器就不用温度计呀。

化学实验报告:蒸馏(自来水),萃取,分液(四氯化碳从碘水中萃取碘)_百度...
答:在化学学习和实验过程中,逐渐养成问题意识,能够发现和提出有价值的化学问题,学会评价和反思,逐步形成独立思考的能力,提高自主学习能力,善于与他人合作。(三)情感、态度与价值观在实验探究中,体验实验探究的乐趣,激发参与化学科技活动的热情,逐渐形成将所学的化学知识应用与生产、生活实践的意识。三、重点和难点(一)...

高一化学必修一中关于蒸馏实验操作的一些问题
答:1、蒸馏时,测定出来蒸汽的温度,所以温度计的水银球要在蒸馏瓶的支管口处,偏高或偏低会有误差。2、水流与气流方向相反能够加强冷凝效果,所以下口进,上口出。3、先打开冷凝水,便于冷凝气体,如果顺序颠倒,气体已经过冷凝管,而没有水冷凝,气体没有液化成液体。

高一化学蒸馏实验前馏分为什么扔掉
答:前馏分一般是低沸点杂质,所以要扔掉。相关解析:1。蒸馏是一种利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。2。馏分是在一定温度范围内蒸馏出来的成分。

蒸馏与分馏的区别
答:2 分馏是分离几种不同沸点的混合物的一种方法;对某一混合物进行加热,针对混合物中各成分的不同沸点进行冷却分离成相对纯净的单一物质过程。过程中没有新物质生成,只是将原来的物质分离,属于物理变化。3 蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,...

化学实验中温度计的作用是什么?
答:1、在进行有关蒸馏的化学实验时,温度计必须处于蒸馏烧瓶的支管口的位置。2、温度计处于蒸馏瓶支管口位置的原因:温度计的作用是测量物质的沸点,故放在烧瓶的支管口处,这样可以测量蒸汽的温度。如果把温度计放在蒸馏瓶的支管口下方,温度计测得温度比支管口温度低,如果温度计在上方,那么温度计测得...

化学实验中蒸发,过滤,提纯,蒸馏,萃取的目的,步骤,作用,注意事项分别...
答:蒸发是把溶剂较多的溶液通过加热,使溶剂挥发,达到浓缩溶液的目的 过滤式通过把混合溶液(主要是含有不溶解物质)通过有微孔的装置(一般是滤纸)达到分离固体和液体的目的的过程 提纯是通过再结晶、蒸馏(主要是分馏)、过滤、萃取等手段达到精制某物质的目的 萃取是利用某物质在一种溶剂里的溶解度大,而...

...某学生做了如下实验:将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中,充分...
答:(1)由图以及数据可得 溶液PH=4 即土壤为酸性 (2)因为加氨水过量时 溶液PH=10不再变化 所以氨水PH=10 由此得氨水c(H+)=10^(-10)MOL/L (3)因为加6ml和加8ml的PH变化为2 且呈PH和加氨水量线性关系 所以加9ml

高中必修一化学实验的过程步骤和注意事项
答:注意事项:(1)一贴,二低,三靠。(2)蒸馏过程中用玻璃棒搅拌,防止液滴飞溅。蒸馏和萃取(1) 蒸馏 原理:利用沸点的不同,处去难挥发或不挥发的杂质。实验1---3 从自来水制取蒸馏水 仪器:温度计,蒸馏烧瓶,石棉网,铁架台,酒精灯,冷凝管,牛角管,锥形瓶。操作:连接好装置,通入冷凝水...

求! 高中化学实验的基本操作以及注意事项,要全面的。
答:然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。 现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。 2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下: (1)颜色:有...

为研究土壤的酸碱性,某学生做了如下实验:将一定体积的蒸馏水加入一定质...
答:当氨水体积是0时,溶液中氢离子浓度是10-4 mol/L,溶液呈酸性,当加入12ml氨水时,溶液的pH不再变化,溶液中的碱性是氨水体现的,所以氨水的pH=10,故选B.