Перегонка с водяным паром и ее использование в технологии
Этот способ перегонки имеет очень важное значение для выделения и очистки органических веществ не только в лаборатории, но и на предприятиях химической промышленности.
Сущность метода заключается в том, что хотя многие вещества имеют температуру кипения гораздо выше температуры кипения воды, т.е. намного выше 100 0С, но при пропускании струи водяного пара эти вещества улетучиваются вместе с паром, а затем при охлаждении конденсируются вместе с сопровождающим их паром.
Вещество тем легче летит с водяным паром, чем выше парциальное давление его паров при температуре перегонки.
Чаще всего перегоняют с водой органические вещества, малорастворимые или нерастворимые в воде вещества. Смесь органического вещества с водой нагревается при пропускании водяного пара до тех пор, пока сумма парциальных давлений паров воды и органического вещества достигнет »атмосферного давления, т.е. 760 мм ртутного столба:
Р1 + Р2 = 760 мм рт.ст.
При этом смесь закипает. Важно отметить, что смесь будет кипеть при температуре, ниже, чем температура кипения каждого из компонентов, то есть ниже 100 0С.
Следует отметить, что многие органические соединения имеют высокие температуры кипения (200-3000С) и при попытке очистить их простой перегонкой разлагаются, не достигнув температуры своего кипения. Метод же перегонки с водяным паром создает таким веществам “щадящий” режим, и они очищаются без разложения.
|
|
|
Эбулиоскопия.
Эбулиоскопия— метод определения молекулярных масс по повышению точки кипения раствора. Температурой кипения раствора называют температуру, при которой давление пара над ним становится равным внешнему давлению.
Если растворенное вещество нелетуче, то пар над раствором состоит из молекул растворителя. Такой раствор начинает кипеть при более высокой температуре (Т) по сравнению с температурой кипения чистого растворителя (Т0). Разность между температурами кипения раствора и чистого растворителя при данном постоянном давлении называется повышением температуры кипения раствора. Эта величина зависит от природы растворителя и концентрации растворенного вещества.
Жидкость кипит, когда давление насыщенного пара над ней равно внешнему давлению. При кипении жидкий раствор и пар находятся в равновесии. Можно показать, что в случае, если растворенное вещество нелетуче, повышение температуры кипения раствора подчиняется уравнению
, (32)
где М1 — молярная масса растворителя, DиспН1 — энтальпия испарения растворителя, m2 — моляльность раствора (количество моль растворенного вещества в расчете на 1 кг растворителя); Е – эбулиоскопическая постоянная, равная повышению температуры кипения одномоляльного раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя. Величина Е определяется свойствами только растворителя, но не растворенного вещества.
|
|
|
???46.Физико-химический анализ. Термический анализ. ???Методы Курнакова и Ле-Шателье-Сладена.
Изучение многокомпонентных систем, образующих несколько фаз, производится при помощи физико-химического анализа. В основе физико-химического анализа лежит изучение функциональной зависимости между значениями какого-либо физического свойства системы и факторами, определяющими ее равновесие. Физико-химические равновесия гетерогенных процессов можно исследовать двумя методами:
· аналитическим, основанным на предположении о том, что каждая фаза описывается своим частным фундаментальным уравнением:
(3.11)
· геометрическим, основанном на геометрическом изображении взаимосвязи различных свойств и параметров системы.
Основная задача физико-химического анализа – изучение превращений в равновесных системах посредством физических методов и построение диаграмм фазовых превращений.
Исследование и построение диаграмм состояния основано на двух правилах – принципах непрерывности и соответствия.
|
|
|
1. Согласно принципу непрерывности при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы (давление, температура и др.), свойства ее отдельных фаз изменяются также непрерывно до тех пор, пока не изменится число или природа ее фаз. При появлении новых или исчезновении существующих фаз свойства системы изменяются скачком.
2. Согласно принципу соответствия каждой фазе или каждому комплексу равновесных фаз соответствует на диаграмме определенный геометрический образ (плоскость, кривая, точка и т.д.)
Наиболее общим современным способом определения равновесия между твердыми и жидкими фазами при некоторых температурах является метод термического анализа (термография).
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 564; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!