
【化】 hylotropy
constant; lasting; permanent; usual
boil
【醫】 ebullition
恒沸性(azeotropy)是物理化學領域的核心概念,指兩種或多種液體在特定混合比例下形成具有固定沸點的共沸混合物的特性。該術語源自希臘語"zein"(沸騰)和"tropos"(性質),其核心特征表現為混合物的汽-液平衡狀态下組分無法通過常規蒸餾分離。
在漢英詞典中,"恒沸性"對應英文術語"azeotropic behavior",描述乙醇-水(95.63%乙醇與4.37%水)、硝酸-水(68%硝酸)等典型共沸體系的特殊相變規律。這類混合物沸騰時,氣相與液相組分保持恒定,其沸點通常低于(負共沸)或高于(正共沸)任一純組分的沸點。
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的定義,恒沸現象的産生源于溶液中不同組分分子間作用力的非線性疊加效應。當混合物的蒸氣壓-組成曲線出現極值點時,就會形成具有固定沸點的共沸物。這種特性在工業分離工藝設計(如溶劑回收)、共沸幹燥劑配制等領域具有重要應用價值。
權威參考文獻:
恒沸性(Azeotropy)是指兩種或多種液體混合後,在特定比例下形成具有固定沸點的混合物的性質。這種混合物稱為恒沸混合物(共沸混合物),其沸騰時氣相和液相的組成完全相同,因此無法通過常規蒸餾方法進一步分離。
固定沸點
恒沸混合物在特定壓力下的沸點恒定,且低于或高于任一純組分的沸點。例如,乙醇與水的混合物在78.2℃沸騰(低于純乙醇的78.4℃和水的100℃),形成最低恒沸物。
組成固定
恒沸混合物的組成比例固定。例如,乙醇-水恒沸物中乙醇占95.6%(體積分數),水占4.4%。
無法通過蒸餾分離
沸騰時氣相與液相組成一緻,蒸餾隻能得到恒沸混合物,而非純組分。
最低恒沸物
沸點低于任一純組分,如乙醇-水(78.2℃)、丙酮-甲醇(55.7℃)。
最高恒沸物
沸點高于任一純組分,如硝酸-水(122℃,含68%硝酸)。
恒沸性源于混合液體分子間的相互作用(如氫鍵、極性差異),導緻蒸氣壓偏離理想溶液的拉烏爾定律。當偏差足夠大時,混合物的蒸氣壓曲線出現極值(最低或最高點),對應恒沸組成。
恒沸性在化學工程和分離技術中既是挑戰也是工具,需結合萃取、吸附等方法突破其限制。
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