萃取和蒸馏的区别

萃取精馏是化学中常用的一种分离液体混合物的实验方法,那么两者有什么区别呢?以下是我给你整理的萃取和蒸馏的区别,供你参考!

萃取和蒸馏的区别蒸馏是一个热力学分离过程,利用混合液体或液固体系中各组分沸点的不同,将低沸点组分蒸发,然后冷凝,分离出全部组分。蒸馏是蒸发和冷凝的结合。与其他分离方法相比,如萃取、过滤结晶等。它的优点是不使用系统组分以外的其他溶剂,从而确保不会引入新的杂质。

萃取又称溶剂萃取或液-液萃取又称萃取,是利用体系中各组分在溶剂中溶解度的不同来分离混合物的单元操作。即利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的差异,将溶质物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的方法。广泛用于化工、冶金、食品等行业,一般用于石油炼制行业。另外,萃取后分离两种不相溶的液体的操作称为液体分离。

固液萃取又称浸出,是用溶剂将固体混合物中的成分分离出来,如用水浸出甜菜中的糖;用酒精浸泡大豆中的大豆油以增加出油量;将中药用水提取有效成分制成流浸膏称为?沥滤?还是?沥滤?。

虽然化学实验中经常用到萃取,但其操作过程并不改变被萃取物质的化学成分(或化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。

萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的方法之一。通过提取,可以从固体或液体混合物中提取所需物质。

蒸馏分类介绍蒸馏可分为塔式蒸馏和无塔蒸馏。

从世界蒸馏发展史来看,3000-5000年前白酒生产就有分离提纯的要求。

但长期酒精含量在15-20度左右,经历了无数发明家的研究,分离装置的雏形出来了。42-56度的酒精含量是一个净化峰,这是目前白酒的含量范围。

200多年前,一位法国发明家用蒸馏立式塔生产出95%的乙醇,得到了蒸馏界的认可。30多年后,一位英国发明家在蒸馏立式塔的基础上发明了精馏塔,生产99-99.9%的乙醇,这是第一次。酒精?意义这个词是酒的精髓。甲醇或乙醇生产装置中排列着蒸馏塔,高度为20-120米,直径为0.3-13.5米,均源于法国和英国的发明者。蒸馏塔最大年产量可达50-30万吨,是有机溶剂的主要提纯方法。

从2005年开始,安阳海川化工学院(原安阳高新区当代化工学院)开始了其独特的提纯研究,国内许多用户称之为无塔蒸馏(精馏)和无塔精制。2010 12无塔炼油设备问世,获得专利证书;2065 438+01 3-8月,无塔蒸馏器和无塔蒸馏器问世,专利授权1项,通过初审。河南省商丘市某大型医药生产公司进行了20%超低含量废甲醇的工业提纯试验,初始馏分含量为86%。2065 438+01 8月,河南省安阳市某大型制药公司对82%的废乙醇进行了工业提纯试验。无塔馏程提高到98%,乙醇中醋酸甲酯含量为0.65438±0%,明显优于该厂蒸馏塔0.26%的分离效果。2010以后,在许多有机溶剂的提纯中,用户非常重视无塔蒸馏设备。研究所不仅致力于分离设备的研发,还努力将积累的丰富净化经验提升到理论层面。

蒸馏原理概述

利用液体混合物中各组分挥发性的差异,使液体混合物部分汽化,然后蒸汽部分冷凝,从而实现其组分的分离。属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。

其原理以两组分混合液体的分离为例。当料液加热使其部分汽化时,挥发性组分富集在蒸气中,非挥发性组分也富集在剩余的液体中,在一定程度上实现了两种组分的分离。两种成分挥发能力的差异越大,上述浓缩程度越大。在工业蒸馏设备中,部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,进行气液传质。结果,气相中的难挥发性组分部分转移到液相中,液相中的挥发性组分部分转移到气相中,即同时实现液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。

由于分子运动,液体分子易于从表面溢出。这种趋势随着温度的升高而增强。如果把液体放在封闭的真空系统中,液体分子会不断溢出,在液面上部形成蒸气,最后分子脱离液体的速度等于分子从蒸气返回液体的速度,蒸气会保持一定的压力。此时液面上的蒸汽达到饱和,称为饱和蒸汽,它对液面施加的压力称为饱和蒸汽压。实验表明,液体的饱和蒸汽压只与温度有关,即液体在一定温度下有一定的蒸汽压。这是指液体与其蒸气处于平衡时的压力,不考虑系统中液体和蒸气的绝对量。

将液体加热到沸腾,变成蒸汽,然后将蒸汽冷却并冷凝成液体的组合操作称为蒸馏。显然,蒸馏可以分离挥发性和非挥发性物质,也可以分离不同沸点的液体混合物。但液体混合物中各组分的沸点必须相差很大(至少在30℃以上),才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时,大气压往往并不正好是0.1MPa,所以严格来说应该对观测到的沸点进行修正,但由于偏差一般较小,所以即使大气压相差2.7KPa,这个修正值也不够?1℃左右,所以可以忽略。

煮沸

将装有液体的烧瓶放在石棉网上,用煤气灯加热底部,在液体底部与玻璃的接触面上形成蒸汽泡。溶解在液体中或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙表面也起到了促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)可以作为大蒸汽泡的核心。在沸点时,液体将大量蒸汽释放成小气泡,当气泡的总压力增加到大气压以上并足以克服液柱产生的压力时,蒸汽气泡上升并溢出液面。因此,如果液体中有许多小空气或其他气化中心,液体就能顺利沸腾。如果液体中几乎没有空气,瓶壁非常干净光滑,就很难形成气泡。当以这种方式加热时,液体的温度可能上升到比沸点高得多,而不会沸腾。这种现象叫做。过热?。一旦形成气泡,由于该温度下液体的蒸汽压远远超过大气压和液柱压力之和,上升的气泡增加非常快,甚至液体溢出瓶子。这种异常沸腾现象被称为。沸腾?。因此,加热前应加入助沸剂,以引入气化中心,保证沸腾稳定。锅炉一般是表面疏松多孔、有空气吸附的物体,如碎瓷片、沸石等。另外,可以用几个封闭的毛细管引入气化中心(注意毛细管足够长,使其上端可以靠在蒸馏瓶的瓶颈上,开口端向下)。在任何情况下,都禁止在已加热到接近沸腾的液体中加入助沸剂,否则由于突然释放出大量蒸汽,从蒸馏瓶中喷出大量液体往往是危险的。如果加热前忘记添加助沸剂,添加时必须先移开热源,待加热液体冷却到沸点以下后才能添加。如果沸腾中途停止,应在重新加热前添加新的沸腾助剂。因为最初加入的助沸剂在加热时驱除了部分空气,冷却时吸附了液体,所以可能已经失效。此外,如果采用水浴间接加热,且水浴温度不应超过蒸馏液沸点20℃,这种加热方式不仅可以大大降低瓶内蒸馏液各部分的温差,还可以使蒸汽泡不仅从烧瓶底部上升,而且沿着液体边缘上升,从而大大降低过热的可能性。

过程

纯液体有机化合物在一定压力下有一定的沸点,但沸点固定的液体不一定是纯化合物,因为有些有机化合物往往与其他组分形成二元或三元沸腾混合物,它们也有一定的沸点。不纯物质的沸点取决于杂质的物理性质及其与纯物质的相互作用。如果杂质是非挥发性的,则溶液的沸点略高于纯物质的沸点(但在蒸馏中,实际测量的不是不纯溶液的沸点,而是逸出的蒸气与其冷凝达到平衡时的温度,即馏出物的沸点而不是瓶中馏出物的沸点)。如果杂质易挥发,在蒸馏过程中液体的沸点会逐渐升高,或者由于两种或两种以上的物质形成* * *沸点混合物,在蒸馏过程中温度可以保持不变,停留在一定的范围内。所以沸点不变不代表是纯化合物。

蒸馏不同沸点的混合液体时,沸点较低的先蒸出,沸点较高的后蒸出,不挥发的留在蒸馏器中,从而达到分离提纯的目的。因此,蒸馏是分离提纯液体化合物的常用方法之一,是必须熟练掌握的重要基础操作。而沸点接近的混合物蒸馏时,会同时蒸馏出各种物质的蒸气,但沸点低的更多,难以达到分离提纯的目的,只好求助于分馏。纯液体化合物在蒸馏过程中的沸程很小(0.5~1℃)。因此,蒸馏可以用来确定沸点。蒸馏法测定沸点的方法是常数法,这种方法的样品消耗量大,超过10 mL。如果样品少,应采用微量法。

分别

定义:分馏就是利用分馏塔多次气化?一次完成冷凝过程的方法。所以分馏其实就是多次蒸馏。更适用于沸点相近的液态有机混合物的分离提纯。

分馏的必要性:(1)不完全蒸馏分离。(2)重复蒸馏操作繁琐、耗时且浪费。

混合液沸腾后,蒸汽进入分馏塔,部分冷凝。冷凝水在下降的过程中与上升的蒸汽接触,两者进行热交换。蒸汽中的高沸点组分被冷凝,而冷凝液中的低沸点组分仍以蒸汽形式上升,而冷凝液中的低沸点组分被加热气化,高沸点组分仍以液态下降。结果是上升蒸汽中的低沸点组分增加,而下降冷凝液中的高沸点组分增加。经过多次热交换,相当于连续普通蒸馏。使低沸点组分的蒸汽不断上升并被蒸馏出来;沸点高的成分不断回流到蒸馏瓶,使其分离。