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共沸
來源:互聯網

共沸(Azeotrope)或稱恒沸,是指處于平衡狀態下,氣相和液相組成完全相同時的混合溶液,對應的溫度稱為共沸溫度或共沸點。共沸物是指兩組分或多組分的液體混合物,在恒定壓力下沸騰時,其組分與沸點均保持不變。

共沸物的溫度組分相圖有著顯著的特征,共沸物的氣相線(氣液混合物和氣態的交界)與液相線(液態和氣液混合物的交界)有著共同的最高點或最低點,如此點為最高點,則稱為正共沸物;如此點為最低點,則稱為負共沸物。大多數共沸物都是負共沸物,即有最低沸點。任一共沸物都是針對某一特定外壓而言。對于不同壓力,其共沸組分和沸點都將有所不同。

有些有機化合物能與水形成共沸混合物,可以利用共沸特性,在待干燥的有機物中加入共沸組成中某一有機物,因共沸混合物的沸點通常低于待干燥的有機物的沸點,所以蒸餾時可將水帶出來,從而達到干燥的目的。

分類

正共沸物

當該溶液共沸點的沸點溫度低于其所有組成成分的沸點則稱該溶液為正共沸物。較為有名的正共沸物是重量百分濃度為95.63%的乙醇與4.73%的水混合溶液。其中,乙醇的沸點為78.4°C,而水的沸點則為100°C,但共沸點的沸點溫度則為78.2°C,同時低于其組成成分乙醇與水的沸點。事實上,在所有組成比例的酒精--水混合液中,沸點78.2°C是最低的。任何正共沸物的沸點都低于該混合溶液其他組成比例的沸點。

負共沸物

當該溶液共沸點的沸點溫度高于其所有組成成分的沸點則稱該溶液為負共沸物。

較為有名的負共沸物是重量百分濃度為20.2%的鹽酸氯化氫水混合溶液)。其中,氯化氫的沸點為-84°C,而水的沸點則為100°C,但共沸點的沸點溫度則為110°C,同時高于其組成成分氯化氫與水的沸點。事實上,在所有組成比例的鹽酸中,沸點110°C是最高的。任何負共沸物的沸點都高于該混合溶液其他組成比例的沸點。

非勻相共沸物

當兩種物質不完全互溶(即該溶液存在兩個以上的液體相)時,可以發現共沸現象發生于溶液的互溶間隙之間,則稱該溶液為非勻相共沸物。

用途

有些有機化合物能與水形成共沸混合物,可以利用該特性,在待干燥的有機物中加入共沸組成中某一有機物,因共沸混合物的沸點通常低于待干燥的有機物的沸點,所以蒸餾時可將水帶出來,從而達到干燥的目的。

與水形成的二元共沸物(水沸點100℃)

常見有機溶劑間的共沸混合物

參考資料 >

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