
【化】 hylotropy
constant; lasting; permanent; usual
boil
【医】 ebullition
恒沸性(azeotropy)是物理化学领域的核心概念,指两种或多种液体在特定混合比例下形成具有固定沸点的共沸混合物的特性。该术语源自希腊语"zein"(沸腾)和"tropos"(性质),其核心特征表现为混合物的汽-液平衡状态下组分无法通过常规蒸馏分离。
在汉英词典中,"恒沸性"对应英文术语"azeotropic behavior",描述乙醇-水(95.63%乙醇与4.37%水)、硝酸-水(68%硝酸)等典型共沸体系的特殊相变规律。这类混合物沸腾时,气相与液相组分保持恒定,其沸点通常低于(负共沸)或高于(正共沸)任一纯组分的沸点。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,恒沸现象的产生源于溶液中不同组分分子间作用力的非线性叠加效应。当混合物的蒸气压-组成曲线出现极值点时,就会形成具有固定沸点的共沸物。这种特性在工业分离工艺设计(如溶剂回收)、共沸干燥剂配制等领域具有重要应用价值。
权威参考文献:
恒沸性(Azeotropy)是指两种或多种液体混合后,在特定比例下形成具有固定沸点的混合物的性质。这种混合物称为恒沸混合物(共沸混合物),其沸腾时气相和液相的组成完全相同,因此无法通过常规蒸馏方法进一步分离。
固定沸点
恒沸混合物在特定压力下的沸点恒定,且低于或高于任一纯组分的沸点。例如,乙醇与水的混合物在78.2℃沸腾(低于纯乙醇的78.4℃和水的100℃),形成最低恒沸物。
组成固定
恒沸混合物的组成比例固定。例如,乙醇-水恒沸物中乙醇占95.6%(体积分数),水占4.4%。
无法通过蒸馏分离
沸腾时气相与液相组成一致,蒸馏只能得到恒沸混合物,而非纯组分。
最低恒沸物
沸点低于任一纯组分,如乙醇-水(78.2℃)、丙酮-甲醇(55.7℃)。
最高恒沸物
沸点高于任一纯组分,如硝酸-水(122℃,含68%硝酸)。
恒沸性源于混合液体分子间的相互作用(如氢键、极性差异),导致蒸气压偏离理想溶液的拉乌尔定律。当偏差足够大时,混合物的蒸气压曲线出现极值(最低或最高点),对应恒沸组成。
恒沸性在化学工程和分离技术中既是挑战也是工具,需结合萃取、吸附等方法突破其限制。
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