试题详情
- 简答题煮开水时为何不见暴沸现象,而在有机蒸馏时却会发生暴沸?如何防止暴沸的发生?
- 沸点是指液体的饱和蒸气压等于外压时的温度。水中通常溶解了不少空气,在加热过程中溶解的空气成气泡逸出,水蒸气可以蒸发到空气泡中。由于空气泡比较大,曲面上的附加压力不明显,所以在空气泡中的水蒸气压力与平面上的差不多。空气泡在上升的过程中,起了搅动作用,使上下的水温基本相同。到达正常沸点时,蒸气压力等于外压,水就很平稳地沸腾,不会产生暴沸现象。
而在有机液体中溶解的空气一般都很少,在加热过程中没有空气泡产生,而要让有机物本身的蒸气形成气泡,这个新的气相的产生是十分困难的。因为处于液体内部的蒸气泡的内表面是凹面,凹面上所产生的附加压力与气泡中的蒸气压的方向相反,根据Kelvin公式,气泡越小,曲率半径越小,气泡内的压力也就越小。当升温至正常沸点温度时,由于气泡内蒸气的压力仍小于外压,所以有机溶液不会沸腾。于是就继续升温,随着温度的升高,蒸气的压力也不断升高,当气泡终于出现时,开始形成的气泡是很小的,泡内的附加压力很大,而蒸气压就很小,比液面上的外压小,所以还看不到溶液沸腾。于是还要继续加温,这时的温度实际上已超过了它的正常沸点。这样,以下几种因素相继加在一起,就会发生暴沸:
①随着蒸气压增大,气泡变大;
②随着气泡变大,曲率半径增大,凹面上的附加压力变小;
③随着附加压力变小,气泡内的蒸气压增加,使气泡迅速涨大;
④气泡在上升的过程中,液柱对气泡的压力变小,促使气泡涨得更大,上升得更快。由于这时有机液体的温度已超过了它的正常沸点,几乎所有的液体都想在瞬间变成蒸气冲出,这就形成了暴沸。
发生暴沸的后果是很严重的,既浪费了产品,又有可能引发烫伤、损坏仪器和失火等事故。要防止暴沸,实际就是要防止过热液体的生成,则必须给有机液体提供成泡中心。沸石是多孔固体,储存在小孔中的空气在加热过程中逸出,可以提供成泡中心,使得开始形成的蒸气泡不是太小,使气泡内的蒸气压与平面上的蒸气压相差不要太大,到达沸点时气泡上升,搅动溶液,保持正常的沸腾状态。所以,在有机物蒸馏时,加了沸石或加了能提供成泡中心的其他多孔性物质,或者加一头封闭的玻璃毛细管,都可以达到防止暴沸的效果。 关注下方微信公众号,在线模考后查看
热门试题
- 已知水在77℃是的饱和蒸气压为41.89
- 键焓来估算反应热时,反应C2<
- 温度升高,液体在液体中的溶解度总是增加
- 某反应由相同初始浓度开始到转化率达20%
- 某反应的ΔrG
- 一般情况下,温度升高10K,反应速率约为
- 理想气体作绝热自由膨胀时()
- 下列溶液中哪个溶液的摩尔电导率最大?()
- 今将10kg纯水在303K及101325
- 分散在大气中的小液滴和小气泡,或者毛细管
- 下列性质中属于强度性质的是()
- 15℃时,一定量的蔗糖(蔗糖不挥发)溶于
- 容积为27m3的绝
- 298K,标准压力下,苯和甲苯形成理想液
- 常温下,氢气经节流膨胀ΔT()0;W()
- 反应活化能E1>E
- 等容气相反应A→Y的速率常数k
- 一级反应即单分子反应。
- 双光气分解反应ClCOOCCl
- 如图所示,一支玻璃毛细管插入水中,有一段