分子蒸馏原理根据分子运动理论,液体混合物受热后分子运动会加剧,当接受到足够能量时,就会从液面逸出成为气相分子
随着液面上方气相分子的增加,有一部分气相分子就会返回液相
在外界条件保持恒定的情况下,最终会达到分子运动的动态平衡,从宏观上看即达到了平衡
根据分子运动平均自由程公式,不同种类的分子,犹豫其分子有效直径不同,故其平均自由程也不同,即从统计学观点看,不同种类分子逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的分子蒸馏的分离作用就是依据液体分子受热会从液面逸出,而不同种类分子溢出后,在气相中其运动平均自由程不同这一性质来实现的
分子蒸馏是一种非平衡状态下的蒸馏,由其原理来看,它又根本区别于常规蒸馏
因此,它具备许多常规蒸馏无法比拟的优点(1 操作温度低:常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的,而分子蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别进行分离的,也就是说后者在分离过程中,蒸汽分子一旦由液相中逸出(挥发就可实现分离,而非达到沸腾状态
因此,分子蒸馏是在远离沸点下进行操作的
(2 蒸馏压强低:由分子运动平均自由程公式可知,要想获得足够大的平均自由程,必须通过降低蒸馏压强来获得
另外,由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其内部压降极小,可获得很高的真空度
尽管常规真空蒸馏也可以采用较高的真空度,但由于其内部结构上的至于(特别是填料塔或板式塔,其阻力较分子蒸馏装置大得多,因而难以达到高的真空度
一般常规真空蒸馏其真空度仅达 5kPa,而分子蒸馏真空度可达 0
1-100Pa
由上述可知,分子蒸馏是在极高真空度下操作,又远离物质的沸点,因此分子蒸馏的实际操作温度比常规真空蒸馏低得多，一般可低 50-100°C
(3 受热时间短:鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离，因而装置中加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动平均自由程(即间距很小，这样，由液面逸出的轻分
