我们将解释什么是蒸馏、这种分离方法的示例以及可以使用的蒸馏类型。
什么是蒸馏？
蒸馏被称为相分离的方法，它属于 混合物的分离方法.蒸馏包括两个物理过程的连续和受控使用： 汽化 和 缩合，有选择地使用它们来分离一个 混合物 通常是同质类型，即肉眼无法区分其成分。
可以使用蒸馏分离成单独组分的混合物可以包含两个 液体， 一个 坚硬的 在液体或什至 气体 冰沙。这种分离方法基于沸点的差异（沸点的一种固有特性） 事情， 是什么 温度 其中 压力 液体的蒸气等于不同物质的液体周围的压力。最低的物质 沸点 有，那么这种物质会在另一个容器中凝结，会比较纯净。
这样，为了正确地进行蒸馏，我们必须将混合物煮沸，直到达到其中之一的沸点。 物质 组分，然后会变成蒸气并可以导入冷却的容器，在那里它冷凝并再次变成液体。
另一方面，另一种构成物质将保留在容器中而没有改变；但在这两种情况下，我们都会有 纯物质，从最初的混合中解脱出来。
拉乌尔定律
当我们有一个理想的液体混合物（一种混合物，其中液体之间的相互作用 粒子 不同被认为等于相等粒子之间的相互作用）满足拉乌尔定律。
该定律指出，气体混合物中每种组分的蒸气分压等于纯组分的蒸气压乘以其在液体混合物中的摩尔分数。
因此，总蒸气压是气相中混合物组分的分压之和。另一方面，混合物中组分的摩尔分数是其浓度的无量纲量度。可以使用以下等式计算上述幅度：
在哪里：
- 像素 是 py 是组分的分压 X 和 是 分别在围绕液体混合物的蒸汽混合物中。
- px * 和 py * 是组分的蒸气压 X 和 Y。
- xx 是 xy 是组分的摩尔分数 X 和 是 在液体混合物中。
- nx 是 纽约 是成分的物质量 X 和 是 在液体混合物中。
上面提出的拉乌尔定律适用于理想混合物（这是人类为简化研究而建立的模型），但实际上，当混合物为真实时，该定律会出现偏差。
因此，如果混合物中不同粒子的分子间作用力比纯液体中的粒子强，则混合物的蒸气压小于纯液体的蒸气压，这就产生了与拉乌尔定律的负偏差。
另一方面，如果纯液体中颗粒之间的分子间作用力大于混合物中颗粒之间的分子间作用力，则混合物中的颗粒将更容易逸出到气相中，从而使蒸汽压混合物会更大，产生与拉乌尔定律的正偏差
当您要蒸馏共沸混合物（例如乙醇和水）时，必须添加一些组分（在这种情况下为苯），以便对共沸混合物进行改性，从而能够分离出共沸混合物的组分混合物。共沸物是一种具有确定成分的液体混合物，当它沸腾时，产生的蒸气具有与混合物相同的成分（因此共沸混合物的成分不能通过简单或分馏来分离）。
共沸物具有确定的沸点温度，例如，在 1 个大气压的压力下，乙醇的沸点为 78.37°C，水的沸点为 100°C，而乙醇-水的共沸物的沸点为 78.2°C。根据具体情况，共沸混合物与拉乌尔定律有负偏差或正偏差。
蒸馏类型
蒸馏可以通过不同的方式进行：
- 简单蒸馏。最基本的步骤是将混合物煮沸，直到不同的成分分离。当混合物中各组分的沸点相差较大时，这是一种有效的分离方法（理想情况下，它们的相差至少应为 25°C，否则不能保证蒸馏物的总纯度）。
- 分馏。它通过分馏塔进行，分馏塔由不同的塔板组成，在塔板中依次发生汽化和冷凝，从而保证分离出的组分具有更高的纯度。
- 真空蒸馏。通过降低压力直到产生真空，该过程被催化以降低组分的沸点，因为一些具有非常高的沸点，当压力大大降低时可以降低，从而加速蒸馏过程。
- 共沸蒸馏。这是打破共沸物所必需的蒸馏，即一种混合物，其物质表现为一个整体，甚至具有相同的沸点，因此它们不能通过简单或分馏分离。为了分离共沸混合物，必须修改混合条件，例如通过添加一些分离组分。
- 蒸汽蒸馏。混合物的挥发性和非挥发性成分通过直接注入水蒸气来分离。
- 干馏。它由加热固体材料组成，不存在 溶剂 液体，获得气体，然后将它们冷凝在另一个容器中。
- 改进蒸馏。也称为交替蒸馏或反应蒸馏，它适用于难以分离或具有相同沸点的混合物的特定情况。
蒸馏的例子
- 炼油。各种分离 碳氢化合物 存在于 石油 它通过分馏进行，将来自原油蒸煮的每种化合物储存在蒸馏塔的不同层或单独的隔室中。这些气体在塔的上层上升并凝结，而沥青和石蜡等密度较大的物质则留在下层。
- 催化裂化。这是石油加工中某些常用真空蒸馏的名称，使用真空塔从原油蒸煮中分离气体。从而加速了烃的沸腾和 过程.裂化是破坏性蒸馏的一种，其中较大的碳氢化合物（在高温下和使用催化剂）被分解为沸点较低的较小的碳氢化合物。
- 乙醇纯化。分开 醇类 就像在实验室中从水中生产乙醇一样，使用共沸蒸馏，将苯或其他促进或加速分离的组分添加到混合物中，然后可以在不改变其化学成分的情况下轻松去除 产品.
- 煤炭加工。为了获得液体有机燃料，煤或木材通过干馏程序使用，因此在生产过程中排放的气体 燃烧.
- 矿物盐的热解。通过干馏，可以从燃烧矿物盐所获得的气体的散发和冷凝中获得各种具有高工业实用性的矿物质。
- 蒸馏器。这是阿拉伯古代发明的设备的名称，其目的是从发酵水果中生产香水、药物和酒精。在其操作中，使用蒸馏原理：物质在小锅炉中加热，产生的气体在盘管中冷却，该盘管通向另一个容器，在那里收集由所述气体冷凝产生的液体。
- 香水生产。蒸汽蒸馏用于获得香水，将开水与保鲜花一起煮沸，以产生具有所需气味的气体，然后浓缩后可用作香水中的基液。