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化学工程

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简述水蒸气蒸馏的一般原理。水蒸气蒸馏的装置包括哪几部分?T形管在水蒸气蒸馏中起什么作用?

正确答案: 当与水不相混溶的物质与水共存时,根据道尔顿定律:在一定温度下总蒸汽压应等于各组分气体分压之和。
即P=PH2O+PA(A为不溶或难溶于水的有机物)
P随着加热温度的升高而增大,当温度升至P与外界大气压P相等时,该气体开始沸腾,这时的温度为该体系的沸点。此沸点比体系中任一组分的沸点都低。
因为:纯物质沸腾时:PAV=nARTA=P…….(1)
混合物体系沸腾时:PV=(nH2O+nA)RT=P……….(2)
综合(1)和(2)得T=[nA/(nH2O+nA)]TA
又因为nA/(nH2O+nA)<1,所以TA
蒸馏时,混合物沸点保持不变,直至该物质随水全部蒸出,温度才会上升到水的沸点。蒸出的水和与水不混溶的物质很容易进行分离,从而达到纯化有机物的目的。
水蒸气蒸馏装置包括:水蒸气发生器、蒸馏部分、冷凝部分和接收部分。
T形管在水蒸汽蒸馏过程的作用有:平衡整个系统的内外压力和释放因冷凝在导气管积下的水。
答案解析:
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