水蒸氣蒸餾法的核心原理基于?道爾頓分壓定律?,適用于分離提純不溶于水且具揮發性的物質。以下是其原理及特性的系統解析:
?總蒸氣壓構成?
當水與不溶性有機物混合時,體系總蒸氣壓(?P<sub>總</sub>?)等于兩者單獨蒸氣壓之和:
?P<sub>總</sub> = P<sub>水</sub> + P<sub>有機物</sub>?
其中 ?P<sub>水</sub>? 為水的飽和蒸氣壓,?P<sub>有機物</sub>? 為有機物的飽和蒸氣壓。
?沸點降低機制?
混合物的沸點?低于任一組分的單獨沸點?(如常壓下可低于100℃沸騰),從而避免高沸點物質的熱分解。
?共沸現象?
當總蒸氣壓等于外界大氣壓時,混合物沸騰,有機物隨水蒸氣共同蒸出,經冷凝后實現油水分離
?水不溶性?:與水形成雙液相體系
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?揮發性適宜?:100℃時蒸氣壓 ?≥1.33 kPa?(約10 mmHg)
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?熱穩定性?:100℃下不與水反應且自身穩定