химический каталог




Практические работы по органической химии. Выпуск первый и второй

Автор Ю.К.Юрьев

кипеть, т. е. испаряется в пузырьки пара, образующегося в самой жидкости. Как пра-

вило, при этих условиях ния пара от температуры

температура жидкости

больше не повышается. При усилении нагревания кипящей жидкости повышается скорость парообразования.

Температурой кипения жидкости называется температура, при которой давление пара жидкости в .каждой точке лад ее поверхностью равна внешнему давлению.

73

Внешнее давление на жидкость может быть оказываемо ¦атмосферным воздухом, другими газами, паром и воздухом и т. д. Температура кипения при давлении в 760 мм рт. ст. (т. е. при нормальном атмосферном давлении) называется нормальной температурой кипения.

Если давление над поверхностью жидкости понижается, например, в результате откачки насосом, присоединенным к перегонной колбе с жидкостью, то понижается и температура ¦ее кипения.

Поэтому при температуре кипения всегда указывается в скобках давление, при котором производилась перегонка; если это не сделано, то подразумевается, что давление равно 760 мм рт. ст.

Перегонка чистого вещества. Наиболее простым случаем перегонки является перегонка чистого, не содержащего примесей вещества. Как эта перегонка, так и перегонка смесей веществ производится в лабораториях в простейшем случае из колбы Вюрца — круглодонной перегонной колбы, к шейке которой припаяна трубка для отвода паров кипящего вещества в холодильник. Температура кипения контролируется термометром, вставленным в шейку колбы таким образом, чтобы шарик ртути омывался парами перегоняющегося вещества. Верхний край шарика ртути должен устанавливаться не менее чем на 0,5 см ниже нижнего края отверстия отводной трубки в шейке колбы (рис. 20).

Рис. 20. Правильная установка термометра в перегонной колбе

Перегонка чистого (индивидуального) вещества харак^ теризуется тем, что во все время перегонки показания термо. метра остаются постоянными (вода—т. кип. 100"; этиловые спирт — т. кип. 78,3°; бензол—т. кип. 80,2°; анилин — т. кип 184,4°).

Следует подчеркнуть, что малоопытному работнику свойственно стремление к концу перегонки (когда в перегонной колбе остается мало вещества) усилить нагревание, тогда как. наоборот, следует даже несколько ослабить его, чтобы избежать накаливания стенок колбы и перегрева паров. Чрез^ мерное нагревание при перегонке и усиление нагревания к концу перегонки часто приводят к тому, что даже чистое вещество перегоняется в интервале нескольких градусов. Отсюда следует, что не всякие показания термометра имеют значение для идентификации перегоняемого вещества.

Показания термометра, омываемого перегретым паром, не имеют значения для идентификации вещества по температуре его кипения.

Чтобы избежать перегрева паров при точных определениях температуры кипения, перегонную колбу нагревают не «а сетке, а в зависимости от температуры кипения перегоняемого вещества на водяной бане, на масляной бане или на бане с металлическим сплавом, погружая в них колбу на 21% ее объема. Поместив в баню термометр, нагревают ее до температуры, при которой вещество перегоняется с нормальной скоростью (температура бани не должна превышать температуру кипения перегоняемого вещества более чем иа 20°). Нормальной скоростью перегонки из перегонной колбы или из колбы с дефлегматором считается такая, при которой конденсат стекает из холодильника со скоростью 30—40 капель в минуту.

При перегонке необходимо учитывать влияние внешнего давления на температуру кипения вещества: понижение давления вызывает понижение температуры кипения перегоняемого вещества. При обычных перегонках при атмосферном давлении изменения внешнего давления могут достигать 20 мм и барометр редко показывает 760 мм. В грубом приближении можно считать, что понижение атмосферного давления на 10 мм вызывает понижение температуры кипения по сравнению с т. кип. при 760 мм на 0,5"-

Перегонка вещества в присутствии практически нелетучих веществ. Несложными случаями перегонки являются такие, когда в жидкости, подвергаемой перегонке, растворено твердое, нелетучее вещество. Растворенное вещество понижает

73

упругость пара растворителя (при небольших концентрациях растворенного вещества понижение упругости пара пропорционально молярной концентрации вещества). Поэтому, чтобы привести в кипение раствор нелетучего твердого* вешества в летучей жидкости, необходимо нагревать раствор до более высокой температуры, чем чистую жидкость.

Так, если привести в кипение разбавленный раствор поваренной соли (поместив один термометр в жидкости, а другой' в отходящих парах), то по мере отгонки воды и повышения-, концентрации соли будет повышаться и температура кипящего раствора. Когда концентрация соли достигнет 26%, раствор будет кипеть при постоянной температуре. Такой раствор поваренной соли является насыщенным. Он кипит при? ПО и при дальнейшей отгонке растворителя выделяет твердую соль.

Необходимо отметить, что в то время как термометр, опущенный в кипящий насыщенный раствор поваренной солиг будет показывать 110°, другой термометр, омываемый отходящим водяным паром, укажет только 100° — точку кипени» химически чистой воды. Если же этот термометр поместить, в непосредственной близости к поверхности кипящего раствора, то он будет показывать 107—108° вследствие перегрева водяного пара. Перегрев этот, однако, теряется на некотором-расстоянии от кипящей жидкости, и температура водяного пара, отходящего через отводную трубку перегонной колбы,, оказывается равной 100°.

Если нелетучее твердое вещество нерастворимо в летучей* жидкости, то эта жидкость кипит так, как она кипела бы в отсутствие нелетучего вещества.

Таким образом, как при перегонке чистого вещества, так и при перегонке чистого вещества, в котором растворено нелетучее твердое вещество или находится нелетучее и нерастворимое твердое вещество, температура отходящего пара so все время перегонки остается постоянной.

Перегрев жидкости, Кипение с толчками. Кипятильники. Прн нагревании жидкости, находящейся в перегонной колбе, на сетке прн помощи горелки образование пузырьков пара на нижней поверхности жидкости—в месте ее conpHKocHOBeHHff с нагретым стеклом — облегчается присутствием воздуха, растворенного в жидкости или удерживаемого в виде пленки на стекле, особенно в местах с грубой поверхностью. Если при этом образуютси мельчайшие пузырьки воздуха (при атмосферном давлении), то они служат как бы зародышами для больших пузырьков пара. При температуре кипения жидкости

76

«(давление пара жидкости равно атмосферному) пар образуется в относительно большем количестве, чем пузырьки воздуха. При нагревании жидкости общее давление пара и воздуха внутри пузырьков быстро перерастает атмосферное, сопротивление столбика жидкости преодолевается и пузырьки поднимаются на поверхность.

Если в жидкости находится источник маленьких пузырьков воздуха или каких-нибудь других зародышей парообразования, то кипение происходит спокойно и равномерно.

Наоборот, если воздух из жидкости удален, а стенки кол-<бы очень гладки и чисты, то образование пузырьков пара происходит с большим трудом и жидкость может нагреться значительно выше температуры ее кипения, а явление кипе-«ия не наступит. В таком случае говорят о перегреве жидкости. Когда же в такой перегретой жидкости пузырек все же •образуется, то давление пара в нем, соответствующее температуре жидкости, намного превышает сумму атмосферного давления и давления столба жидкости; пузырек быстро увеличивается в размерах нз-за интенсивного испарения в него жидкости, и последняя бурно вскипает, а температура ее несколько снижается. Это приводит к неравномерному кипению, ж подбрасыванию и даже перебрасыванию жидкости из кол-<)ы в холодильник. В таком случае говорят, что жидкость ¦«кипит с толчками». Внешними признаками, указывающими «а перегрев жидкости, может служить шарик жидкости, двигающийся по спокойной поверхности от стенки к стенке колбы, и медленная перегонка жидкости без признаков кипения.

Существуют различные способы предотвращения или хотя бы ослабления толчков при кипении. Так, мо

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88

Скачать книгу "Практические работы по органической химии. Выпуск первый и второй" (3.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
виды рекламных вывесок
плетёные стулья
ручное биде
верстак слесарный ксо м9-044

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.01.2017)