精密精餾操作
點擊次數(shù):6478 更新時間:2012-09-12
1)精密精餾的裝置
實驗室用的精密精餾裝置盡管形式不一,但都是由熱源、蒸餾釜、精餾柱、精餾頭、接受器、保溫器等部分組成的。工業(yè)上則是以各種形式的精餾塔來實現(xiàn)精密精餾的。
① 熱源和蒸餾釜。精餾用的熱源比簡單蒸餾要求高,主要要求是均勻、穩(wěn)定、可調(diào)、不受或很少受外界因素(如風(fēng)力、氣溫等)的影響。小型精餾柱常用兩口或三口玻璃燒瓶作蒸餾釜,可采用油浴或電熱套作為熱源。較大的精餾柱或工業(yè)用的精餾塔則采用鋼質(zhì)的圓筒形容器作蒸餾釜,一般帶有夾套、蛇管或列管,以水蒸氣或過熱蒸氣加熱。也可用石棉或玻璃絲包纏的電熱絲加熱,以變壓器控制加熱強度。
② 精餾柱(柱身)和填料。實驗室常用的是填料式精餾柱。它是一根兩頭帶磨口的玻璃管,內(nèi)裝填料,以增加表面積,使氣相和液相充分接觸,有利于熱交換,從而提高精餾效率。填料是決定分餾效率的重要因素。其品種和式樣很多,效率各異,可根據(jù)被分離物質(zhì)的性質(zhì)與精制要求進行選擇。常用的幾種繪于圖3-13中 。其中a為單環(huán)或多環(huán)螺旋形玻璃填料;b為金屬絲三角形線圈填料;c為金屬絲制成的網(wǎng)圈填料;d為波形填料,它是用100目的金屬網(wǎng)在滾網(wǎng)機上模壓制成的,在柱中各波形填料之間互成直角,阻力小而分離效率高。
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③ 精餾頭。
用以冷凝蒸氣,觀察溫度,控制回流比。精餾頭的形式很多,圖3-14是實驗室常用的全回流可調(diào)精餾頭。
④ 精餾柱的保溫裝置。由于精餾柱內(nèi)進行著上上下下的大面積的熱交換和物質(zhì)交換,必須很好地保溫才能維持這種動態(tài)平衡。常用的保溫裝置有兩種:
a.電熱保溫夾套。在精餾柱外套上一根直徑較大的玻璃管,管上繞以電阻絲,用變壓器控制加熱保溫,在加熱管外再套上一個保溫玻璃管。
b.鍍銀真空保溫套(見圖3-15)。在加工精餾柱時制作一個夾套,經(jīng)鍍銀熱處理并抽真空封口而成。鍍銀層上留有透明的狹縫,以便觀察柱內(nèi)分餾情況。這種保溫套操作方便,保溫效果良好。
(2)精密精餾的操作
① 裝置的安裝。將洗凈烘干的填料均勻緊密地裝填在柱身內(nèi)。在選定的地點預(yù)先牢固地安裝好鐵架,并在鐵架腳下安置好熱源。在熱源的上方裝上蒸餾釜,調(diào)整到適當(dāng)?shù)母叨炔⒂描F夾牢牢地固定在鐵架上。在其中口內(nèi)側(cè)涂上真空油脂。將裝好精了填料的柱身裝在中口上。輕輕轉(zhuǎn)動柱身使接合緊密,然后裝上精餾頭和溫度計。柱身和精餾頭也要用鐵夾牢牢固定在鐵架上,zui后裝上冷凝管和接受器。
② 加料。用漏斗通過蒸餾釜的側(cè)口加入待分離的液體,使達到約1/2容積。取下漏斗,加入沸石,在側(cè)口裝上溫度計。
③ 預(yù)液泛。以較快速度加熱,使蒸氣升騰進入柱身,在柱內(nèi)形成液柱。當(dāng)液柱上升至能夠浸及全部填料后停止加熱,待液柱下降至柱身2/3處重新加熱使之上升并浸潤全部填料。④ 建立柱內(nèi)平衡。調(diào)節(jié)加熱速度使釜底和柱頂?shù)臏囟戎鸩椒€(wěn)定下來,且柱頂溫度與zui低沸點組分的沸點溫度相近。
⑤ 精餾和接收。各因素達到穩(wěn)定的平衡后,小心調(diào)節(jié)回流比并收集各餾分。在精餾過程中應(yīng)隨時注意穩(wěn)定操作,防止液泛。如果發(fā)現(xiàn)有液泛現(xiàn)象發(fā)生,立即停止接收,并調(diào)節(jié)蒸餾釜下部及保溫套的加熱強度,待平衡再度建立后方可重新開始接收。對餾出的每個組分都需按餾頭、餾分和餾尾三部分分別接收,并在各部分的接受瓶上分別作出記號或貼上標(biāo)簽,以免混淆。
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