第30卷第2期2010年3月云南师范大学学报
Journa l o fYunnan Nor m alUn i v ersity
菱镜*
V o. l 30No . 2
M ar . 2010
苯-乙醇-水混合液的分离提纯
苏永庆, 胡红艳, 段爱红
(云南师范大学化学化工学院, 云南昆明650092
摘 要: 在大学物理化学实验教学中, 苯-乙醇-水三组分体系相图的绘制 实验将产生大量的苯-乙醇-水混合废液, 并分层为上层苯液(含有少量水和乙醇, 下层乙醇-水溶液(含有大量乙醇和水, 以及少量苯. 文章根据苯、乙醇在水中的溶解度不同, 对上层苯液进行多次水萃取乙醇, 最
后用无水CaC l 2干燥处理得到纯苯(98. 9%. 对于下层乙醇-水溶液, 由于苯与乙醇、水形成三元恒沸物, 通过蒸馏除去苯, 继续蒸馏得到乙醇-水的二元恒沸物(乙醇95. 6%, 水4. 4% 和纯乙醇(99. 7w t %. 将乙醇-水的二元恒沸物通过CaC l 2脱水处理, 得到99. 4w t %以上的乙醇. 关键词: 苯; 乙醇; 分离; 提纯; 萃取; 蒸馏
中图分类号: O 622 文献标识码: A 文章编号: 1007-9793(2010 02-0059-04
在大学的物理化学实验教学中
[1]
, 作为经典混溶, 且苯、乙醇、水三组分混合后不会发生化学反应, 用水作溶剂, 通过少量水多次萃取, 就可以除去溶液里的乙醇. 萃取分离乙醇后的苯液含有
少量的水(20 时水在苯中的含量为0. 050%, 通过干燥剂处理便可以除去里面的水. 通过密度测量来检测它的纯度.
一般考研多少分能考上juice英语怎么读对于下层含有少量苯的乙醇-水溶液, 由于乙醇和水可以任意比例混溶, 用萃取的方法不能将
它们分开, 但可借鉴工业提纯乙醇的方法. 工业上制得的酒精一般是乙醇(含量95%左右 和水的混合液, 为了得到更纯的乙醇, 工业上常用苯法除去乙醇中所含的水分, 即把少量的苯加入到乙醇溶液中, 然后把含苯的乙醇-水混合液投入精溜塔中, 在64. 6 时蒸出苯、乙醇和水的三元恒沸物(苯74. 1%, 乙醇18. 5%, 水7. 4%. 如果苯过量, 则在69. 4 时蒸出苯和水的二元恒沸物(苯91. 1%, 水8. 9%, 继续加热, 则可以在78. 2 时蒸出乙醇和水的二元恒沸物(乙醇95. 6%, 水4. 4%, 当温度达到78. 5 时蒸出纯的乙醇, 通过这种方法得到的乙醇的含量可达到99%以上. 由于云南地处高原, 大气压力为605-608mmH g , 蒸馏温度与上述温度有所偏差. 对于
[3, 4]
实验之一的 苯-乙醇-水三组分体系相图的绘制 将产生大量的苯-乙醇-水的混合废液. 苯
是有毒有机物, 如果不处理就把它随意倒掉, 将造成环境污染, 并且苯、乙醇是广泛使用的重要化工原料, 所以本文设计一种简单有效的方法来分离提纯这种混合废液, 使苯, 乙醇可以重复利用, 节约资源, 减少环境污染.
1 实验原理
图1是常温下苯-乙醇-水三组分体系的相图, 帽形图以内的为部分互溶区域, 帽形图以外的是完全互溶区域. 可以看到, 苯-乙醇-水的混合液, 由于两两组分溶解度不同, 在帽形区域内出现分层. 混合液的上层为含有少量乙醇和水的苯液, 下层为含有少量苯的乙醇-水溶液. 用分液漏斗分离上下两层溶液, 使各自都回到帽行区域外.
上层苯液中主要含有苯、少量乙醇和水, 只要除去里面的少量乙醇和水就可以得到纯度较高的苯. 由于苯在水中的溶解度为0. 175g , 乙醇含有一个亲水性基团 -OH , 可以与水任意比例extreme什么意思
* 收稿日期:2009-08-28
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见解是什么意思
基金项目:云南师范大学 综合性、设计性实验研究项目(2007
:(, 男, , 博士.
60
云南师范大学学报(自然科学版
大连英语第30卷
乙醇和水的二元恒沸物, 可以用工业生产无水乙醇的方法或直接加入干燥剂来制取纯度较高的乙醇
.
除去水的苯液中只含有苯和少量的乙醇, 在知道纯苯、纯乙醇的密度后, 可以根据下列公式计算得到苯的纯度.
= 1a 1+ 2a 2= 1a 1+ 2(1-a 1 a 1=( - 2 /( 1- 2 式中: 溶液的密度; 1 纯苯的密度; 2 纯乙醇的密度; a 1 苯的质量分数; a 2 乙醇的质量分数.
分别取50mL 纯乙醇和50mL 纯苯, 用比重天平测它们的密度, 重复三次, 取平均值, 结果见表1.
表1 纯苯和纯乙醇的密度
2014录取分数线
T ab . 1 The density of pure a lcohol and benzene 测量次数苯(分析纯 g /L乙醇(分析纯 g /L
一次875786
二次874787
voguing
三次874786
平均值874786
2 实验材料与仪器设备balloon的音标
2. 1 实验材料与试剂
苯-乙醇-水混合废液(由物化实验室收集提供, 苯(A.R . , 乙醇(A. R. , 无水C a C l 2(A. R . , CuSO 4(A. R . , 蒸馏水等2. 2 仪器及设备
阿贝(Abbe 折光仪(QG230 1998, 上海精密科学仪器有限公司, 比重天平(天津仪器厂, 恒温震荡器(TB 2000, 天津仪器厂, 梨形分液漏斗等.
3. 3苯的提纯
取100mL 苯液加入到梨形分液漏斗中, 加入20m L 蒸馏水. 轻轻振摇分液漏斗, 每隔几秒钟将漏斗倒置, 打开活塞放气, 重复操作2~3次. 然后将漏斗放到震荡器上, 振荡15m i n , 取下置于铁圈上, 静止分层. 当溶液分为两层后, 小心旋开活塞, 放出下层水液, 重复上述萃取过
程. 最后将萃取后
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的苯液倒入锥形瓶, 加入无水C a C l 2干燥. CaC l 2价格便宜, 吸水能力强, 但平衡速度慢, 所以用Ca C l 2干燥时, 需放置一段时间, 并间歇振摇. 干燥后的苯液用白色的无水CuSO 4检验, 若苯液中无水, CuSO 4不变色, 仍为白色; 若还含有水, CuSO 4会与水反应生成CuSO 4 5H 2O 而显蓝色.
除尽水后的苯液, 用比重天平测量它的密度, 计算纯度. 实验数据及计算结果见表2.
five hundred miles表2 水萃取次数对苯液密度的影响T ab . 2 E ffect o f the wa ter ex tracti ng ti m es
on t he density o f benzene 萃取次数苯液的密度g /L苯的质量分数%
二次86792. 0
三次87297. 7
四次87398. 9
五次87398. 9
3 实验过程与结果讨论
3. 1原料的预处理
把从物化实验室收集的苯-乙醇-水混合废
