反应釜中的物料中有10公斤水,要加多少甲苯可共沸蒸出?
反应釜中的物料中有10公斤水,要加42.2公斤甲苯可共沸蒸出全部的水。
水和甲苯共沸点84.1摄氏度,共沸物组成:甲苯80.84%,水19.16%。按照这个百分比计算,需要加入42.2公斤甲苯,甲苯和水正好共沸蒸馏完毕。
可以。标准大气下,甲苯沸点是110.6摄氏度,而水的沸点是100摄氏度,可以根据蒸馏法利用甲苯和水的沸点不同将甲苯和水分离。由于两者不互相溶解,也可以直接萃取分离。
甲苯是无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,极微溶于水。相对密度0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点(闭杯) 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。低毒,半数致死量(大鼠,经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。
CH3CI、硝基苯等极性较强,为何它们不溶于水?有些教科书上将相似相溶规律中的相似仅提及溶质、溶剂的极性是很不够的。尽管溶质溶剂极性的相似是其能否相互溶解的一个重要因素,但并不是唯一的。物质的溶解性还取决于它们分子结构、分子间作用力的类型与大小的相似。例如,水和乙醇可以无限制的相互混溶、煤油与乙醇只是有限度地相互溶解,而水和煤油几乎完全不相溶。对于这些事实,如果只从分子极性的角度来考虑是难以令人满意的,但我们可以从分子结构上得到解释。水和乙醇的分子都是由一个一OH与一个小的原子或原子团结合而成,其结构很相似,分子间都能形成氢键,因此能无限制地相互相混。无疑,随着醇分子中烃基的增大,它与水分子结构上的相似程度将降低,醇在水中的溶解度也将随之减小。煤油主要是分子中含有8—16个碳原子的烷烃的混和物,因乙醇分子中含有一个烷烃的烃基,结构上有相似之处,它们能互溶,但乙醇分子中含有一个跟烃基毫不相干的—OH。因此,它们的相互溶解是有一个的限度的。水的分子结构与煤油毫无相似之处,煤油不溶于水、极性较强的CH3CI、溴苯、硝基苯不溶于水也就不奇怪了。
至于低分子量的羧、酸、醇、醛、酮等易溶于水,则可以从其分子的极性及其分子与水分子能形成氢键得到解释。
甲苯的极性很弱,而水是极性很强的液体,所以两者不能互溶。查文献知18摄氏度时,水在甲苯中溶解度为3.5克每升。 所以含水量为:3.5÷(1000+3.5)×100%=0.349%
甲苯,是一种有机化合物,化学式为C7H8,是一种无色、带特殊芳香味的易挥发液体。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,极微溶于水。易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,混合物的体积浓度在较低范围时即可发生爆炸。低毒,半数致死量(大鼠,经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性,有刺激性。
甲苯和水的混合物有一个恒沸点,在此温度下甲苯混合液上方的水蒸气分压和甲苯蒸汽的分压相同,这两种物质可以被同时蒸出。当然这个温度是低于100度的。具体数据要查表。
之所以要用这个方法,以制备无水乙醇为例:
通常蒸馏的方法只能得到96%的乙醇,这是因为96%乙醇和4%水形成了恒沸物,蒸馏出的馏分里也是这个比例。加入苯,苯和水、乙醇形成一个沸点更低的共沸物(大概60多度左右,记不清了)这样水就会随苯和一部分乙醇一同被馏出,剩下的就是无水酒精了。
烯胺也是同样的原因。