乙醇和水系统平衡时气液二相的平衡数据
液相中乙醇
的摩尔分数
气相中乙醇
的摩尔分数
液相中乙醇
的摩尔分数
气相中乙醇
的摩尔分数
0.0
0.0
0.25
0.551
0.10
0.11
0.30
0.575
0.02
0.175
0.4
0.614
0.04
0.273
0.5
0.657
0.06
0.34
0.6
0.698
0.08
0.392
0.7
0.755
0.1
0.43
0.8
0.82
0.14
0.482
0.894
0.894
0.18
0.513
0.95
0.942
0.2
0.525
1.0
1.0
表1:乙醇—水气液平衡数据
乙醇和水的自由度:f=C-P+2=2-1+2=3。
乙醇+乙酸生成乙酸乙酯+水,平衡时4种物质互溶,相数P=1,独立组分数C=物种数4-化学平衡数1-浓度限制条件数1(乙酸乙酯量等于水的量),自由度数f=C-P+2=2-1+2=3。
乙醇中的C2H5-基团属于斥电子基,因此把电子排斥给了-OH中的氧,说的通俗一点,C2H5-把电子迫切的推给氧,因此氧就不那么着急管-H要电子了,使的H并没有形成完全赤裸的质子核,所以-OH键的极性就很小.因此很难电离.甚至比水还难电离。
物理性质
乙醇是带有一个羟基的饱和一元醇,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,或者是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子是由C、H、O三种原子构成的极性分子,其中C、O原子均以sp³杂化轨道成键。
以上内容参考:百度百科-乙醇
对于能形成共沸物的混合溶液来说,普通的精馏方法是很难进行分离的。例如:乙醇—水溶液,因为乙醇同水形成了共沸物。在常压下,共沸组成为4.43%的水,95.57%的乙醇。共沸点为78.15℃。即当乙醇—水溶液浓度为95.6%时,溶液的汽液相组成(平衡组成)相等。这就无法用普通精馏的方法将惭醇溶液再浓缩,即得不到纯度高于95.6%的乙醇。但我们可根据共沸精馏的原理。选择一个好的共沸剂,使之与水和乙醇形成三元共沸物,从而达到分离目的,即可得到无水乙醇。
水和乙醇会共沸(两种(或几种)液体形成的恒沸点混合物称为共沸混合物),二者混合后汽化你要把它们当成一个整体,不能单一考虑。液相中乙醇的摩尔分率0.00.010.020.040.060.080.100.140.180.200.250.300.350.40常压下乙醇——水的气液相平衡。
一个大气压下0度的冰水混合物与100度的水沸腾状态,都是相平衡状态,这是因为在相转换是需要吸收与释放大量的热能,100度的沸水中有在继续供给热量的时候才可能大量的蒸发,同时蒸汽压升高,所谓相平衡点是在100度时与外界绝热时的绝对状态。
液体混合物中各组分在同一温度下具有不同的挥发能力.因而,经过汽液见相变达到平衡后,各组分在汽、液两相中的浓度是不相同的.根据这个特点,使二元混合物在精馏塔中进行反复蒸馏,就可分离得到各纯组分.为了得到预期的分离效果,设计精馏装置必须掌握精确的汽液平衡数据,也就是平衡时的汽、液两相的组成与温度、压力见的依赖关系.大量工业上重要的系统的平衡数据,很难由理论计算,必须由实验直接测定,即在恒压(或恒温)下测定平衡的蒸汽与液体的各组分.其中,恒压数据应用更广,测定方法也较简便.
温度℃ 乙醇的摩尔分率
x y
95.5 0.0190 0.1700
89.0 0.0721 0.3891
86.7 0.0966 0.4375
85.3 0.1238 0.4704
84.1 0.1661 0.5089
82.7 0.2337 0.5445
82.3 0.2608 0.5580
81.5 0.3273 0.5826
80.7 0.3965 0.6122
79.8 0.5079 0.6564
79.7 0.5198 0.6599
79.3 0.5732 0.6481
78.74 0.6763 0.7385
78.41 0.7472 0.7815
78.15 0.8943 0.8943