冷凝管中冷却水流向问题再研究VIP专享

图 1 蒸馏实验装置精品文档---下载后可任意编辑冷凝管中冷却水流向问题再讨论章哲承（杭州二中 310053）论文摘要：水冷凝管常常用在蒸馏和冷凝回流实验中，其中冷却水的流向问题常常存在着争论，到底是选择“下进上出”，还是选择“上进下出”？本文试着通过实验进行对比冷却水流向不同的冷凝回流效果，并从理论角度进行了分析论证，从而得出较为合理的冷却水流向结论。关键词：冷凝管、 冷却水流向、 热交换、 蒸馏、 回流1. 问题的提出冷凝管在化学实验中常常用于蒸馏和冷凝回流实验中。对于蒸馏实验中，实验装置如图 1 所示，冷却水的流向问题人们一般都不会有异议，都是采纳下进上出的流向[1]。但在回流实验中，人们对于冷却水的流向问题却有着不同的看法，有人认为是采纳下进上出流向比较自然、合理[2]；但也有人认为是上进下出流向，利用了逆流原理进行热交换冷凝效果更好[3]。但在大学有机化学实验教材上大都极少明确指出，冷凝回流实验冷却水到底是该从上口进还是应该从下口进[4]、[5]。也有人仅仅从冷水充满冷凝管外管的难易程度分析冷却水的流向问题[6]。所以本文试着从实验的角度对比二种冷却水流向的回流效果。2. 实验部分2.1 实验仪器、装置和试剂仪器：78HW-1 恒温加热磁力搅拌器、直型水冷凝管（标准磨口）、50mL 蒸馏烧瓶（磨口）、50mL 量筒、秒表、100℃温度计、200℃温度计、铁架台、乳胶管试剂：无水乙醇、丙酮（分析纯）、液体石蜡、沸石2.2 实验方法和步骤本实验通过控制相同冷却水流速和加热温度，用不同的冷却水流向对丙酮试剂分别进行冷凝回流实验，通过测定冷却水出水口温度和回流液剩余体积等参数对回流效果进行了测定。实验装置如图 2 所示。2.3 实验结果3. 分析与讨论本实验的目的是对比二种冷却水流向对冷凝回流效果的影响，因此力求排除其它因素对实验的干扰。采纳控制相同的冷却水流速的和同时采纳同一个水（油）浴加热装置加热。但在实验初期控制冷却水水流速度的时候发现，采纳从下口进水的方式，冷却水很容易充满冷凝管，但采纳从上口进水的方式要想充满整个冷凝管往往需要将冷凝管拿下来横放或倒放才能顺利充满，然后才能将其竖直固定于铁架台上。实验最初选用无水乙醇作为回流试剂，但是当控制水流速度为 3mL/s，水浴温度为 90℃时，回流 60 分钟，冷却水不论是采纳上进下出还是下进上出，最后的出水口温度都没有明显差异，最后的回流液体积均为 30.5mL（因为是趁热测量，应该是热...