共沸物定义及实例
共沸物是在蒸馏过程中保持其组成和沸点的液体混合物。它也被称为共沸混合物或恒沸点混合物。当混合物煮沸产生与液体成分相同的蒸汽时，共沸发生。这个词是由前缀“a”（意思是“no”）和希腊语中“沸腾”和“转动”两个词组合而成的。这个词最早由英国化学家约翰·韦德（1864-1912）和理查德·威廉·梅里曼（Richard William Merriman）在1911年的一份出版物中使用。
相反，在任何条件下都不形成共沸物的液体混合物称为共沸物。
共沸物的类型
共沸物可根据其组分数量、相容性或沸点进行分类：
- 组分数量：如果共沸物由两种液体组成，则称为二元共沸物。由三种液体组成的共沸物是三元共沸物。还有由三种以上成分组成的共沸物。
- 非均相或均相：均相共沸物由可混溶的液体组成。它们形成了一个解决方案。非均相共沸物不完全混溶，形成两个液相。
- 正或负：当混合物的沸点低于其任何成分的沸点时，形成正共沸物或最小沸点共沸物。当混合物的沸点高于其任何组分的沸点时，形成负共沸物或最大沸点共沸物。
例子
在水中煮沸95%乙醇溶液将产生95%乙醇的蒸汽。蒸馏不能用于获得更高百分比的乙醇。乙醇和水是可混溶的，因此任何数量的乙醇都可以与任何数量的乙醇混合，以制备行为类似于共沸物的均相溶液。
另一方面，氯仿和水形成异共沸物。这两种液体的混合物将分离，形成一个主要由水和少量溶解氯仿组成的顶层和一个主要由氯仿和少量溶解水组成的底层。如果两层一起煮沸，液体的沸点将低于水或氯仿的沸点。产生的蒸汽将由97%的氯仿和3%的水组成，无论液体中的比例如何。冷凝该蒸汽将形成具有固定成分的层。凝结水的顶层将占体积的4.4%，而底层将占混合物的95.6%。
共沸分离
由于分馏不能用于分离共沸物的组分，因此必须采用其他方法：
- 变压蒸馏应用压力变化来改变混合物的成分，从而用所需的组分来丰富馏出物。
- 另一种技术是添加夹带剂，这种物质可以改变一种共沸物组分的挥发性。在某些情况下，夹带剂与组分反应形成非挥发性化合物。使用夹带剂的蒸馏称为共沸蒸馏。
- 渗透汽化涉及使用一种对一种成分比另一种成分更具渗透性的膜分离成分。蒸汽渗透是一种相关技术，使用一种比另一种更能渗透一种成分的气相的膜。
来源
- 韦德、约翰和理查德·威廉·梅里曼。“CIV.-在高于和低于大气压的压力下，水对乙醇沸点的影响”，《化学学会杂志》，第99.0卷（1911）：997-1011页。印刷品。
- 发表于 2021-09-21 17:12
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