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常用的減壓蒸餾系統(tǒng)可分為蒸餾、抽氣以及保護(hù)和測壓裝置三部分。
1、蒸餾部分
這一部分與普通蒸餾相似,亦可分為三個組成部分
(1)減壓蒸餾瓶(克氏蒸餾瓶)有兩個頸,其目的是為了避免減壓蒸餾時瓶內(nèi)液體由于沸騰而沖入冷凝管中,瓶的一頸中插入溫度計,另一頸中插入一根距瓶底約1-2mm的末端拉成細(xì)絲的毛細(xì)管的玻管。毛細(xì)管的上端連有一段帶螺旋夾的橡皮管,螺旋夾用以調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣的量,使極少量的空氣進(jìn)入液體,呈微小氣泡冒出,作為液體沸騰的氣化中心,使蒸餾平穩(wěn)進(jìn)行,又起攪拌作用。
(2)冷凝管和普通蒸餾相同。
(3)接液管(尾接管)和普通蒸餾不同的是,接液管上具有可供接抽氣部分的小支管。蒸餾時,若要收集不同的餾分而又不中斷蒸餾,則可用兩尾或多尾接液管。轉(zhuǎn)動多尾接液管,就可使不同的餾分進(jìn)入的接受器中。
2、抽氣部分
實驗室通常用水泵或油泵進(jìn)行減壓。
水泵(水循環(huán)泵):所能達(dá)到的zui低壓力為0.1Pa
油泵:油泵的效能決定于油泵的機械結(jié)構(gòu)以及真空泵油的好壞。好的油泵能抽至真空度為13.3Pa。油泵結(jié)構(gòu)較精密,工作條件要求較嚴(yán)。蒸餾時,如果有揮發(fā)性的有機溶劑、水或酸的蒸氣,都會損壞油泵及降低其真空度。因此,使用時必須十分注意油泵的保護(hù)。
3、保護(hù)和測壓裝置部分
為了保護(hù)油泵必須在餾液接受器與油泵之間順次安裝冷阱和幾個吸收塔。冷阱中冷卻劑的選擇隨需要而定。吸職塔(干燥塔)通常設(shè)三個:*個裝無水CaCl2或硅膠,吸收水汽;第二個裝粒狀Na0H,吸酸性氣體;第三個裝切片石臘,吸烴類氣體。
實驗室通常利用水銀壓力計來測量減壓系統(tǒng)的壓力。水銀壓力計又有開口式水銀壓力計、封閉式水銀壓力計。
4、操作要點
(1)被蒸餾液體中若含有低沸點物質(zhì)時,通常先進(jìn)行普通蒸餾,再進(jìn)行水泵減壓蒸餾,而油泵減壓蒸餾應(yīng)在水泵減壓蒸餾后進(jìn)行。
(2)裝置停當(dāng)后,先旋緊橡皮管上的螺旋夾,打開安全瓶上的二通活塞,使體系與大氣相通,啟動油泵(長時間未用的真空泵,啟動前應(yīng)先用手轉(zhuǎn)動下皮帶輪,能轉(zhuǎn)動時再啟動)抽氣,逐漸關(guān)閉二通活塞至*關(guān)閉,注意觀察瓶內(nèi)的鼓泡情況(如發(fā)現(xiàn)鼓泡太劇烈,有沖料危險,立即將二通活塞旋開些)從壓力計上觀察體系內(nèi)壓力應(yīng)能符合要求,然后小心旋開二通活塞,同時注意觀察壓力計上的讀數(shù),調(diào)節(jié)體系內(nèi)壓到所需值(根據(jù)沸點與壓力關(guān)系)。
(3)在系統(tǒng)充分抽空后通冷凝水,再加熱(一般用油溶)蒸餾,一旦減壓蒸餾開始,就應(yīng)密切注意蒸餾情況,調(diào)整體系內(nèi)壓,經(jīng)常記錄壓力和相應(yīng)的沸點值,根據(jù)要求,收集不同餾分。
(4)蒸餾完畢,移去熱源,慢慢旋開螺旋夾(防止倒吸),并慢慢打開二通活塞,平衡內(nèi)外壓力,使測壓計的水銀柱慢慢地回復(fù)原狀,(若打開得太快,水銀柱很快上升,有沖破測壓計的可能),然后關(guān)閉油泵和冷卻水。