为什么在蒸馏时放入碎瓷片可防止爆沸?
碎瓷片中有很多小孔,其中有空气,当水沸腾时,产生气泡,但气泡的产生需要克服气泡的表面张力,既需要额外的能量,尤其是有机液体加热时如果不加碎瓷片,液体会过热,即温度超过沸点时还不沸腾.此时液体获得了足够的沸腾所需的能量,然后突然沸腾喷溅,就是暴沸. 不用碎瓷片也行,用一个细的玻璃管,只要有气泡,就可以绕过那个能量高峰,在气泡的基础之上再变大,能量小多了
先说成因:对过热液体继续加热,会骤然而剧烈地发生沸腾现象,这种现象称为“暴沸”.或叫作“崩沸”.过热是亚稳状态.由于过热液体内部的涨落现象,某些地方具有足够高的能量的分子,可以彼此推开而形成极小的气泡.当过热的液体温度远高于沸点时,小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高,于是气泡迅速增长而膨胀,以至由于破裂引起工业容器的爆炸.液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心.为避免容器的暴沸,可在容器中放含有空气的无釉陶块等.
简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而碎瓷片能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳.
参考资料:中国化学大百科全书
在液体中加入碎瓷片的原理与加入杂质相同,主要是通过孔隙凝聚水蒸汽,使成为气泡浮出,防止爆沸.
气泡在不同的棱角处形成,就避免了气泡集中在一处产生,在一处产生会形成大气泡,
加热液体时有了大气泡的形成就产生了暴沸的现象
所以在加热液体时,加入碎瓷片分散了气泡的形成部位而可以防止暴沸
如果沸腾中心太少.那么在一个沸腾中心上面就有许多液体沸腾.这样瞬间产生高压气泡,这高压气泡从液体底部冲出并炸裂---爆沸.
如果液体中有许多沸腾中心.则每一个沸腾中心上生产的蒸汽就相对少一些.产生的气泡压力就小些.这样就不会有爆沸现象产生了.
碎瓷片实际上有许多小孔,每一个小孔都是一个沸腾中心.所以能起到防止爆沸的效果.这种能起到防止爆沸作用的固体又称为"沸石"
简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而碎瓷片能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。
参考资料:中国化学大百科全书