Зависимость температуры кипения от давления

Давление паров жидкости сильно возрастает с температурой. Когда давление пара становится равным внешнему давлению, оказываемому на поверхность жидкости, последняя начинает кипеть. Как правило, при этих условиях температура

Состав жидкой и паровой Рис. 53. Кривая равновес-

Рис. 52. Состав жидкой и паровой Рис. 53. Кривая равновес-

базы бинарной смеси: ных состояний системы

1 — идеальный раствор; 2 — неидеальный рас- «жидкость — пар«

твор; 3 — раствор, сильно отличающийся от идеального и образующий азеотропную смесь жидкости больше не повышается. С усилением нагревания кипящей жидкости повышается скорость парообразования.

Температурой кипения называется температура, при которой давление пара жидкости в каждой точке над ее поверхностью равно внешнему давлению. Внешнее давление на жидкость оказывают атмосферный воздух, другие газы, пары и т. д. Температура кипения при 760 мм рт. ст. называется нормальной температурой кипения. Чем ниже внешнее давление, тем ниже температура кипения жидкости.

Простая перегонка при атмосферном давлении

Простейший прибор для перегонки состоит из перегонной колбы, холодильника, алонжа и приемника (рис. 54). Термометр, показывающий температуру кипения перегоняемой жидкости, размещают так, чтобы шарик ртути находился чуть ниже боковой трубки и полностью омывался парами. Водяное охлаждение применяют при перегонке жидкостей, кипящих до 120 °С (для холодильников из иенского стекла — до 140— 150 °С). При перегонке веществ с более высокой температурой кипения подачу холодной воды прекращают и охлаждают пары только нагретой водой, имеющейся в рубашке холодильника. При температуре кипения перегоняемой жидкости выше 160 °С пользуются воздушным холодильником.

Высокоплавящиеся вещества удобно перегонять в колбе с боковой трубкой саблевидной формы (рис. 55). Однако в такие колбы можно собрать только одну фракцию.

Чтобы перегоняемая жидкость не перегревалась, перед началом перегонки в колбу помещают несколько «кипятильников* — кусочков пористого материала (пористой глины, кирпича, пемзы и т. д.) величиной с пшеничное зерно. Для той же

Прибор для простой перегонки

Рис. 54. Прибор для простой перегонки

Колба для перегонки твердых веществ цели применяют заплавленные с одного конца капилляры, которые вставляют в колбу открытым концом вниз

Рис. 55. Колба для перегонки твердых веществ цели применяют заплавленные с одного конца капилляры, которые вставляют в колбу открытым концом вниз. «Кипятильники» являются источником мелких пузырьков воздуха, способствующих спокойному равномерному кипению. ? «Кипятильники» вносят в колбу до начала нагревания, иначе жидкость может выбросить. ?

Перегонную колбу нагревают так, чтобы перегонка проходила постепенно. Только в этом случае по показанию термометра можно судить о температуре кипения отгоняемой фракции. Скорость перегонки выбирают обычно такую, чтобы в секунду стекало не больше 1—2 капель дистиллята. При слишком интенсивной перегонке в колбе создается повышенное давление, и измеряемая температура не соответствует температуре кипения данной фракции при атмосферном давлении. При перегонке чистого вещества температура кипения в течение всего процесса остается постоянной, и только к концу перегонки, когда пары несколько перегреваются, она возрастает на 1—2°. Заметное повышение температуры в процессе перегонки свидетельствует о том, что отгоняется смесь веществ.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >