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- j羽翼 2017-09-16 00:00:00
- 利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。 其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,Z后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气,它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的量无关。 将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃以上)才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时,由于大气压往往不是恰好为0.1MPa,因而严格说来,应对观察到的沸点加上校正值,但由于偏差一般都很小,即使大气压相差2.7KPa,这项校正值也不过±1℃左右,因此可以忽略不计。 将盛有液体的烧瓶放在石棉网上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化ZX)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化ZX时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化ZX,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化ZX(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20C,这种加热方式不但可以大大减少瓶内蒸馏液中各部分之间的温差,而且可使蒸气的气泡不单从烧瓶的底部上升,也可沿着液体的边沿上升,因而可大大减少过热的可能。 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混和物,它们也有一定的沸点。不纯物质的沸点则要取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用。假如杂质是不挥发的,则溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高(但在蒸馏时,实际上测量的并不是不纯溶液的沸点,而是逸出蒸气与其冷凝平衡时的温度,即是馏出液的沸点而不是瓶中蒸馏液的沸点)。若杂质是挥发性的,则蒸馏时液体的沸点会逐渐升高或者由于两种或多种物质组成了共沸点混合物,在蒸馏过程中温度可保持不变,停留在某一范围内。因此,沸点的恒定,并不意味着它是纯粹的化合物。 蒸馏沸点差别较大的混合液体时,沸点较低者先蒸出,沸点较高的随后蒸出,不挥发的留在蒸馏器内,这样,可达到分离和提纯的目的。故蒸馏是分离和提纯液态化合物常用的方法之一,是重要的基本操作,必须熟练掌握。但在蒸馏沸点比较接近的混合物时,各种物质的蒸气将同时蒸出,只不过低沸点的多一些,故难于达到分离和提纯的目的,只好借助于分馏。纯液态化合物在蒸馏过程中沸程范围很小(0.5~1℃)。所以,蒸馏可以利用来测定沸点。用蒸馏法测定沸点的方法为常量法,此法样品用量较大,要10 mL以上,若样品不多时,应采用微量法。
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- 蒸馏仪原理是什么
蒸馏仪原理是什么?本文聚焦以沸点差为核心的分离机制、装置结构与工艺参数对纯化效果的影响。通过把混合液加热至沸腾,使低沸点组分先蒸发,再经冷凝回收为液体,从而实现组分的分离与提纯。这一原理在实验室和工业领域都具有广泛应用。
蒸馏仪的核心组成包括加热源、蒸汽发生腔、蒸馏头或分馏头、冷凝器、接收瓶以及回流装置。工作时将混合物放在加热区,温度提升引发沸腾,蒸汽携带低沸点组分向上移动,遇冷凝器冷却成液体,沿收集口汇集。若配置有回流结构,部分蒸汽回流到沸腾区,增强组分间的分离效果。
常见蒸馏方法可分为简单蒸馏、分馏蒸馏、减压蒸馏等。简单蒸馏适用于沸点差较大的混合物;分馏蒸馏通过柱状填料提供多次平衡,使近沸点组分更清晰地分离;减压蒸馏在低压条件下降低沸点,适合热敏性物质。
关键参数包括沸点差、回流比、蒸馏柱长度与填料类型、冷凝面积及热损失控制。沸点差越大,分离越容易;较高的回流比可提高分离度,但会降低产出率。合理选择填料与柱径,有助于实现稳定的分馏分离。
在科研和生产场景中,蒸馏仪用于石油馏分的分离、芳香族化合物的纯化、酒精工业的提纯以及实验室试剂的制备。通过对馏分头设计与操作参数的优化,可以实现高效、可重复的分离过程。
操作与安全方面需关注温控稳定、压力控制及防回流设计,避免过热、爆炸风险;同时注意材质耐腐蚀性与耐温性,以应对酸性或碱性组分。对大流量生产还需考虑热损失、冷却能力及能效优化。
综述而言,蒸馏仪以沸点差驱动,通过对热输入与回流条件的精确控制实现对复杂混合物的高效分离与提纯。未来发展将聚焦高效分馏柱设计、过程分析与在线监测,以及针对特定应用的定制化蒸馏解决方案。
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全自动蒸馏仪是一种集成加热、冷凝、馏出液收集及过程控制的智能化实验室设备,采用智能模块化设计:方法自定义设置保存/读取、开机自动调取使用,冷凝单元特殊定制蛇形冷凝管、智能终点控制防过量蒸馏、防倒吸保护,防干烧保护、实现了智能操作简单、自动蒸馏、美观实用、节能降耗、节省人工的同时为用户做样提高效率节约人员成本开销。
蒸馏原理
加热蒸发:样品在蒸馏瓶中受控加热,目标组分(如挥发酚、氨氮、酒精等)气化。
冷凝回流:蒸汽经冷凝管冷却为液态,实现与高沸点杂质的分离。
馏分收集:根据预设程序(温度/时间触发)自动切换接收瓶,准确收集目标馏分。
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混凝土抗渗仪是一种用于测试混凝土抗渗性能的专业仪器,它在工程建设中起着至关重要的作用。在实际应用中,为了获得准确的测试结果,正确的加压方法显得尤为重要。加压的过程不仅影响混凝土的抗渗测试精度,还能影响测试的整体效率。因此,了解混凝土抗渗仪如何加压、加压的技巧以及如何确保测试过程的稳定性是每个工程人员和测试人员必备的知识。本文将深入探讨混凝土抗渗仪的加压方法以及常见注意事项,帮助从业人员掌握正确的操作技巧,从而保证测试的准确性和可靠性。
混凝土抗渗仪加压原理
混凝土抗渗仪主要用于模拟混凝土在实际使用环境中可能遇到的水压情况。在测试过程中,混凝土样本受到液体压力的影响,进而测试其抗渗性能。加压过程是这一测试的核心环节,确保测试结果具备代表性和可比性。一般来说,混凝土抗渗仪的加压系统采用液压泵通过调节阀门进行压力的精确控制。
如何加压
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选择合适的压力源 混凝土抗渗仪通常使用液压系统作为加压装置。液压泵可通过手动或者自动调节系统来调整压力,确保每次加压过程中压力稳定且均匀。
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调节压力至测试要求 在进行加压时,需要根据标准测试要求和混凝土的类型来设置适当的压力值。常见的加压标准通常依据相关建筑标准,如中国标准GB/T 50081-2019等,通常要求压力逐步增加到一定数值,如2MPa或者更高。
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加压方式 加压的方式可以是持续稳定加压,也可以是阶梯加压。在测试过程中,需保证加压过程缓慢、均匀,避免因突增的压力导致试样的破裂或应力不均。
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检查密封性 在加压之前和加压过程中,必须确保测试装置的密封性能良好。任何气体或液体的泄漏都会影响测试结果,甚至使得压力无法准确施加。常见的密封问题包括密封圈的磨损和连接处的松动。
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压力持续监控 在整个测试过程中,压力需要保持稳定,并且持续监控压力表的读数,确保测试的精确性。如果发现压力出现波动,必须重新调整设备,确保测试过程不受干扰。
注意事项
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加压速度 对于不同的混凝土材料,适当的加压速度非常关键。如果加压过快,可能导致不均匀的应力分布,影响测试的真实情况。因此,加压速度应当保持稳定,好遵循设备说明书或标准操作规程。
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测试环境控制 温度和湿度等环境因素也会影响混凝土的抗渗性能测试。因此,在进行加压和测试时,需确保环境条件稳定,并且符合相关标准要求。
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设备校准 在每次使用混凝土抗渗仪之前,必须进行设备的校准,以确保测试的准确性。尤其是液压系统和压力表的校准,不仅能够避免误差,也能延长设备的使用寿命。
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操作人员培训 混凝土抗渗仪的使用需要一定的专业知识,操作人员应经过充分的培训,熟练掌握加压技巧以及设备维护方法,避免因操作不当影响测试结果。
结论
混凝土抗渗仪的加压方法直接影响测试结果的准确性与可靠性。通过合理选择压力源、调整加压方式、确保密封性以及持续监控压力等步骤,能够保证测试过程的稳定性和数据的有效性。只有在严格按照操作规程执行加压操作,才能得出精确的抗渗测试结果,为混凝土的质量评估和工程应用提供有力的支持。因此,掌握混凝土抗渗仪的正确加压方法,不仅是提升工作效率的基础,更是确保工程质量的关键。
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- 塑料容器内加压密封性测试仪
塑料容器作为一种包装材料一直广泛应用于食品、药品和化妆品等各种行业中,密封性能是保证产品质量和安全的关键因素之一。为了确保容器的密封性能符合要求及标准,就需要塑料容器内加压密封性测试仪进行测试和评估。塑料容器内加压密封性测试仪是一种用于测试塑料容器密封性能的设备。使用塑料容器内加压密封性测试仪可以有效地检测塑料容器的泄漏率,从而确定容器的密封性能。
塑料容器内加压密封性测试仪主要由测试仪本体、夹具和压力控制系统组成。该测试仪通过向塑料容器内加压,然后检测容器的压力变化和泄漏情况,以判断容器的密封性能。测试方法如下:
1. 准备工作:将塑料容器放入密封测试仪中,确保容器的开口与测试仪的密封件紧密贴合。然后设定测试压力、测试时间和测试温度等参数。
2. 加压:启动测试仪,通过密封件向塑料容器内注入气体,使容器内部压力达到设定值。加压过程中应确保压力稳定,避免出现压力波动。
3. 密封性检测:当容器内部压力达到设定值后,开始计时。在规定的时间内,观察容器是否出现泄漏、变形等问题。若容器保持密封完好,则测试通过;否则,测试失败。
4. 结果记录:记录测试过程中的压力、时间、温度等数据,以及测试结果(通过/失败)。
5. 数据分析:根据测试结果,分析塑料容器的密封性能,找出可能存在的问题,并制定相应的改进措施。
塑料容器内加压密封性测试仪在塑料容器行业中具有重要意义。使用塑料容器内加压密封性测试仪可以有效地提高产品的质量和可靠性,避免因密封问题而导致的产品泄漏和损坏。同时,该测试仪还可以帮助生产厂家更好地控制生产过程,提高生产效率,降低生产成本。
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