(1)了解水蒸汽蒸馏的基本原理,使用范围(场合)和被蒸馏物应具备的条件
(2)熟练掌握常量水蒸气蒸馏仪器的组装和使用方法
一、实验目的水蒸气蒸馏分离乙苯理解水蒸气蒸馏的定义;了解水蒸气蒸馏的用途;掌握水蒸气蒸馏的适用范围;掌握有机实验装置搭配顺序;思考在本实验中如何防止水蒸气烫伤、火灾、玻璃仪器炸裂、倒吸等实验事故的发生二、预习要求水蒸气蒸馏当水和不(或难)溶于水的化合物一起存在时,整个体系的蒸气压力根据道尔顿分压定律,应为各组分蒸气压力之和
即:P=P水+PA(PA为与不(或难)溶化合物的蒸气压)当P与外界大气压相等时,混合物就沸腾
这时的温度即为它们的沸点,所以混合物的沸点将比任何一组分的沸点都要低一些
而且在低于1000C的温度下随水蒸汽一起蒸馏出来
这样的操作叫水蒸气蒸馏
三、水蒸气蒸馏原理水蒸气蒸馏是纯化分离有机化合物的重要方法之一
在水蒸气蒸馏的蒸出液中,水与有机化合物的质量比等于在蒸馏温度时两者的蒸气压与其摩尔质量的乘积之比,与水和有机化合物的相对含量无关
mA/m水=MA*PA/M水*P水=MA*PA/18P水因此,常压下应用水蒸气蒸馏,能在低于100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来,蒸馏时混合物的沸点保持不变
例如在制备乙苯时,将水蒸气通入含乙苯的反应混合物中,当温度达到92℃时,乙苯的蒸气压为195
2mmHg,水的蒸气压为567mmHg,两者之和接近大气压,于是混合物沸腾,乙苯就随水蒸气一起被蒸馏出来
随水蒸气蒸馏出来的有机物和水,两者的质量比mA/m(水)等于两者的分压PA和P(水)分别和两者的相对分子质量MA和M18的乘积之比,因此在馏出液中有机物和水的质量比可以按下式计算:例如:P(水)=567mmHg,P(乙苯)=195
2mmHg,M(水)=18,M(乙苯)=106,代入上式得:即每蒸出2克乙苯,便伴随蒸出1克水
所以馏出液中乙苯的质量分