
【化】 isothermal distillation
class; grade; rank; wait; when
【機】 iso-
lukewarm; review; temperature; warm; warm up
【醫】 Calef.; therm-; thermo-
distill; distillation; still
【化】 distillation
等溫蒸餾(Isothermal Distillation)是一種在恒定溫度條件下實現的物質分離技術,其核心原理是通過調控溶液表面蒸汽壓差異,使不同揮發性的組分在相同溫度下分階段蒸發并冷凝。該技術區别于傳統蒸餾的溫度梯度驅動模式,主要依賴溶劑與溶質之間的蒸汽壓平衡差異實現分離。
從物理化學機制分析,等溫蒸餾過程中溶劑的蒸發速率受溶液濃度、環境壓力和溫度共同影響。當溶液表面溶劑分子脫離液相進入氣相時,低揮發性組分在液相中逐漸富集,形成濃度梯度。根據拉烏爾定律(Raoult's Law),理想溶液中各組分的分壓可表示為: $$ P_i = x_i P_i^0 $$ 其中$P_i$為組分i的分壓,$x_i$為液相摩爾分數,$P_i^0$為純組分i的飽和蒸汽壓。
該技術主要應用于:
權威文獻證實,等溫蒸餾在能源效率方面較傳統蒸餾提升約15-20%(《化學工程進展》2023年綜述),其設備設計需特别考慮傳質表面優化和壓力控制系統(美國化學會《工業與工程化學研究》期刊)。實際操作中常使用多級閃蒸裝置實現連續分離,符合綠色化學原則。
等溫蒸餾是一種在恒溫條件下,利用揮發性物質蒸汽壓差異實現分離或純化的方法。其核心原理是通過密閉環境中蒸汽的自然擴散與平衡,而非傳統蒸餾的加熱沸騰過程。以下是詳細解釋:
在密閉容器(如幹燥器)中,同時放置兩種液體:
對比項 | 傳統蒸餾 | 等溫蒸餾 |
---|---|---|
溫度控制 | 需加熱至沸點 | 恒定室溫或設定溫度 |
能耗 | 較高 | 極低 |
適用物質 | 沸點差異大物質 | 高揮發性物質 |
設備複雜度 | 需冷凝裝置 | 僅需密閉容器 |
專利技術顯示,可通過帶有溫控單元的蒸餾器實現精确控溫(如加熱管+測溫電阻組合),但常規實驗室操作僅需幹燥器等簡單裝置。
該方法特别適合對熱敏感物質的純化,但分離效率較低,需較長時間完成。更多技術細節可參考SPEX公司文檔及相關專利說明。
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