共沸英文解释翻译、共沸的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 azeotropy
分词翻译:
共的英语翻译:
altogether; common; general; share; together
【医】 sym-; syn-
沸的英语翻译:
boil
【医】 ebullition
专业解析
共沸(Azeotrope) 是一个物理化学术语,指两种或多种液体组成的混合物在特定比例下,其气相组成与液相组成完全相同,且在恒定压力下沸腾时温度恒定(或在一定温度下沸腾时压力恒定)的现象。具有这种性质的混合物称为共沸混合物(Azeotropic Mixture)。
核心特性与解释:
- 恒沸点: 这是共沸最显著的特征。当混合物达到其共沸组成时,它会在一个固定的温度(称为共沸点)下沸腾,且沸腾过程中气相和液相的组成保持不变。这与大多数理想溶液不同,理想溶液的沸点会随组成连续变化。
- 气相/液相组成相同: 在共沸点,沸腾产生的蒸气组成与正在沸腾的液体组成完全一致。这意味着无法通过简单的蒸馏方法将共沸混合物中的各组分分离开来,因为蒸馏无法改变混合物的组成。
- 偏离拉乌尔定律: 共沸现象的产生是由于混合物中各组分分子间存在强烈的相互作用(如氢键),导致其行为显著偏离理想溶液的拉乌尔定律。这种偏离使得混合物的沸点-组成图上出现极大值(最高共沸物)或极小值(最低共沸物)。
- 最低共沸物: 最常见类型,共沸点低于任一纯组分的沸点(如乙醇-水体系)。
- 最高共沸物: 共沸点高于任一纯组分的沸点(如硝酸-水体系)。
- 均相与非均相: 大多数共沸物是均相的。但存在非均相共沸物,沸腾时产生组成相同但互不混溶的液相和气相(如正丁醇-水体系)。
- 压力依赖性: 共沸组成和共沸点会随系统压力的变化而改变。这是分离共沸混合物的关键之一(如通过变压蒸馏)。
汉英对应:
- 共沸 (Gòng fèi): Azeotrope / Azeotropic (adj.)
- 共沸混合物: Azeotropic mixture
- 共沸点: Azeotropic point / Azeotropic temperature
- 最低共沸物: Minimum-boiling azeotrope
- 最高共沸物: Maximum-boiling azeotrope
- 非均相共沸物: Heterogeneous azeotrope
实际意义:
共沸现象在化学工程分离过程中非常重要。例如,乙醇和水会形成共沸物(约95.6%乙醇,4.4%水,沸点78.2°C),这使得通过普通蒸馏无法得到无水乙醇(纯度>99.5%)。为了分离共沸物,需要采用特殊技术,如:
- 加入第三种组分(共沸剂或夹带剂)形成新的、更易分离的共沸物(共沸蒸馏)。
- 加入改变组分间相对挥发度的溶剂(萃取蒸馏)。
- 利用共沸组成随压力变化的特性(变压蒸馏)。
- 膜分离、吸附等其他方法。
共沸组成的计算(近似):
对于二元最低共沸物,其共沸组成 ((x_i)) 可以通过各组分的饱和蒸气压 ((P_i^circ)) 和总压 ((P)) 近似估算(适用于偏离理想状态不太大的系统):
$$x_i = frac{P - P_j^circ}{P_i^circ - P_j^circ}$$
其中 (x_i) 是组分 i 在共沸混合物中的液相摩尔分数,(P_i^circ) 和 (P_j^circ) 分别是纯组分 i 和 j 在系统温度下的饱和蒸气压。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) - 《Compendium of Chemical Terminology》(Gold Book): 提供“azeotrope”的标准定义。 (来源: IUPAC Gold Book)
- 《Perry's Chemical Engineers' Handbook》: 权威化工手册,详细阐述共沸现象、数据及分离方法。 (来源: Perry, R.H., Green, D.W., Maloney, J.O. (Eds.). Perry's Chemical Engineers' Handbook. McGraw-Hill.)
- 《CRC Handbook of Chemistry and Physics》: 标准化学物理参考书,包含大量共沸混合物的数据表。 (来源: Haynes, W.M. (Ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press.)
- 《气液平衡数据手册》: 专门收集各类混合物(包括共沸物)的气液平衡数据。 (来源: 例如 Gmehling, J., Onken, U., et al. Vapor-Liquid Equilibrium Data Collection. DECHEMA Chemistry Data Series.)
网络扩展解释
共沸(Azeotrope)是化学中描述特定液体混合物在恒定压力下沸腾时,蒸气与液相组成完全相同的现象。以下是详细解释:
1.基本定义
共沸物是由两种或多种液体按特定比例混合形成的混合物,其特点是沸点固定且蒸气组成与液相组成相同。这意味着沸腾时,混合物无法通过常规蒸馏分离,因为蒸发的气体与剩余液体成分一致。
2.类型与特征
- 正共沸物:混合物的沸点高于任一纯组分,对应相图中有最高沸点(如盐酸-水体系)。
- 负共沸物:混合物的沸点低于任一纯组分,对应相图中有最低沸点(如乙醇-水体系,共沸点78.13℃,低于乙醇的78.3℃和水的100℃)。
3.关键性质
- 不可分馏性:共沸物无法通过简单蒸馏分离,需采用特殊方法(如加入第三组分、改变压力等)。
- 压力依赖性:共沸点和组成会随压力变化,例如减压可能破坏共沸现象。
4.应用实例
- 工业脱水:利用共沸物(如苯-水)作为“带水剂”,通过共沸蒸馏去除反应中的水分。
- 溶剂纯化:某些有机溶剂通过形成共沸物去除杂质(如甲苯与少量水共沸)。
5.常见共沸物举例
混合物 |
共沸点(℃) |
特点 |
乙醇-水 |
78.13 |
含95.6%乙醇,负共沸物 |
盐酸-水 |
110 |
含20.2% HCl,正共沸物 |
苯-水 |
69.25 |
含91.2%苯,用于脱水 |
共沸现象在化工分离、药物合成等领域有重要应用,其研究有助于优化工艺和降低成本。如需更完整的共沸物数据,可参考化学工程手册或专业数据库。
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