蒸馏时为什么要在烧瓶中放入几片碎瓷片目的是什么
目的是防止“暴沸”。
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。为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态,常加沸石(瓷碎片),或一端封口的毛细管,因为它们都能防止加热时的暴沸现象,把它们称做止暴剂又叫助沸剂;
值得注意的是,不能在液体沸腾时,加入止暴剂,不能用已使用过的止暴剂。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,而沸石(瓷碎片)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。
加碎瓷片可以作为汽化中心。因为碎瓷片或沸石具有多孔结构,这些多孔结构中本身就含有一些气体(空气),这样,液体蒸馏的时候,液体分子就会聚集在这些气泡周围,如果能量足够高,就会形成大的气泡,变为气态,脱离液体。液体中这种气泡多了,液体分子就不停的在这些气泡周围聚集,前赴后继的变为气态了。
除了碎瓷片,还可以用沸石,另外,别的多孔结构的东西也可以,比如活性炭颗粒(只是教科书中没有)。
放一个铁片进去不好,但这个铁片如果不停的转动就可以了。
你用一个搅拌也可以。通常的电磁搅拌,放一个磁子进去就行了。
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
1、如果没有放碎瓷片,气体分子积累过多,一旦聚集,形成的气泡过大,发生暴沸
2、加入碎瓷片,可以使气体分子分散聚集,形成的气泡小,避免暴沸
3、如果往热的液体中加入碎瓷片,可能使气体分子立即聚集,强烈暴沸,发生烫伤、灼伤等事故