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[科普中國(guó)]-恒沸混合物

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恒沸混合物,即恒沸溶液,是指兩組分或多組分的液體混合物,在恒定壓力下沸騰時(shí),其組分與沸點(diǎn)均保持不變。這實(shí)際是表明,此時(shí)沸騰產(chǎn)生的蒸汽與液體本身有著完全相同的組成。共沸物是不可能通過常規(guī)的蒸餾或分餾手段加以分離的。 1

定義恒沸混合物,又稱共沸混合物,是指在恒定壓力下沸騰時(shí),兩組分或多組分的液體混合物,其組分與沸點(diǎn)均保持不變,此時(shí)沸騰產(chǎn)生的蒸汽與液體本身有著完全相同的組成。

共沸物是不可能通過常規(guī)的蒸餾或分餾手段加以分離的。值得注意的是:任一共沸物都是針對(duì)某一特定外壓而言。對(duì)于不同壓力,其共沸組分和沸點(diǎn)都將有所不同;實(shí)踐證明,沸點(diǎn)相差大于30K的兩個(gè)組分很難形成共(恒)沸物(如水與丙酮就不會(huì)形成共沸物)。1

分類恒沸混合物可分為其溫度-組分相圖特征兩類:正共沸物和負(fù)共沸物。

恒沸混合物混合物的溫度-組分相圖有著顯著的特征,即,其氣相線(氣液混合物和氣態(tài)的交界)與液相線(液態(tài)和氣液混合物的交界)有著共同的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)。如此點(diǎn)為最高點(diǎn),則稱為正共沸物,具有最高恒沸點(diǎn);如此點(diǎn)為最低點(diǎn),則稱為負(fù)共沸物,具有最低恒沸點(diǎn)。大多數(shù)共沸物都是負(fù)共沸物,即有最低沸點(diǎn)。

用途恒沸混合物可用來干燥有機(jī)物。有些有機(jī)化合物能與水形成共沸混合物,可以利用該特性,在待干燥的有機(jī)物中加入共沸組成中某一有機(jī)物,因共沸混合物的沸點(diǎn)通常低于待干燥的有機(jī)物的沸點(diǎn),所以蒸餾時(shí)可將水帶出來,從而達(dá)到干燥的目的。1

常見的恒沸混合物及沸點(diǎn)并非所有的二元液體混合物都可形成共沸物,下列表格列出了一些常用的共沸物組成及其共沸點(diǎn)。1

(1)與水形成的二元共沸物(水的沸點(diǎn)為100℃)

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(2)常見有機(jī)溶劑間的共沸混合物

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恒沸混合物的分離因?yàn)楹惴谢旌衔锏姆悬c(diǎn)不隨蒸發(fā)過程而變化,因此其沸騰產(chǎn)生的蒸汽與液體本身有著完全相同的組成,所以共沸物是不可能通過常規(guī)的蒸餾或分餾手段加以分離的。

分離恒沸混合物主要由兩種方法,一種是借助添加其他物質(zhì),如夾帶劑或干燥劑,來清除共沸點(diǎn),再進(jìn)行精餾即可。

另一種是利用滲透汽化膜技術(shù),其能吸收某些對(duì)其有化學(xué)親和力的物質(zhì),并能濾出親和力小的物質(zhì)。親水膜可以用于從溶劑中分離水,親有機(jī)物膜可以用來從水中去除有機(jī)物。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學(xué)