減壓蒸餾是分離和提純化合物的一種重要方法,又稱(chēng)真空蒸餾。減壓蒸餾適用于高沸點(diǎn)物質(zhì)和那些在常壓蒸餾時(shí)未達到沸點(diǎn)就已受熱分解、氧化或聚合的化合物的分離和提純。
減壓蒸餾的裝置及安裝方法:
完整的減壓蒸餾裝置系統包括蒸餾、抽氣(減壓)以及在它們之間的保護及測壓裝置三部分。整套儀器必須使用圓形厚壁儀器.否則由于受力不勻,易發(fā)生炸裂等事故。
(1)蒸餾部分包括蒸餾瓶、克氏蒸餾頭、直形冷凝管、真空接引管及接受瓶。在圓底燒瓶上插上克氏蒸餾頭,在克氏蒸餾頭的側口處插入溫度計,直口處插一根毛細管,直至蒸餾瓶底部,距瓶底1-2mm。毛細管的上端加一節帶螺旋夾的橡皮管,用以調節進(jìn)氣量。使抽真空時(shí)較少量的空氣進(jìn)入液體呈微小氣泡,起到攪拌和汽化中心的作用。防止液體暴沸,使蒸餾平穩發(fā)生,毛細管口要很細;若太粗,進(jìn)入的空氣太多,則會(huì )把瓶?jì)纫后w沖至冷凝管,電會(huì )使壓力難以降低。當蒸餾中需要收集不同的餾分而又不能中斷蒸餾時(shí),則可用兩尾或多尾接液管。多尾接液管的幾個(gè)分支管與接受瓶連接,轉動(dòng)多尾接液管,就可以使不同的餾分進(jìn)入接受瓶中。接受瓶可選擇蒸餾燒瓶或吸濾瓶,但不能使用平底燒瓶或錐形瓶。
2)抽氣部分,實(shí)驗室里通常使用水泵、循環(huán)水真空泵或真空油泵來(lái)進(jìn)行抽氣減壓。
若實(shí)驗不需要很低的壓力時(shí),可使用水泵或循環(huán)水真空泵。水泵或循環(huán)水真空泵所能達到的較低壓力,理論上相當于當時(shí)水溫下的蒸氣壓力。例如,水溫在25℃、20℃、10℃時(shí),水的蒸氣壓分別為3167Pa、2338Pa、1227Pa(24mmHg、18mmHg、9mmHg)。在使用水泵或循環(huán)水真空泵進(jìn)行抽氣時(shí),應在泵的前端安裝安全瓶,以防止負壓下降時(shí)水流倒吸。停止蒸餾時(shí),應先放氣再關(guān)泵。
若實(shí)驗需要較低的壓力,就需要使用真空油泵來(lái)進(jìn)行抽氣,功能好的真空油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。真空油泵的好壞決定于其機械結構和真空泵油的質(zhì)量,如果是蒸餾揮發(fā)性較大的有機溶劑,其蒸氣被油吸收后,會(huì )增加油的蒸氣壓,影響泵的抽真空效果;如果是酸性的蒸氣,還會(huì )腐蝕泵的機件;另外,由于水蒸氣凝結后會(huì )與油形成濃稠的乳濁液,破壞了油泵的正常工作。因此,在真空油泵的使用中,應安裝必要的保護裝置。
(3)保護和測壓裝置部分進(jìn)行減壓蒸餾時(shí),為了防止易揮發(fā)、酸性有機物或水蒸氣等侵入真空油泵,污染真空泵油,腐蝕泵體,降低真空度,就必須在接收瓶與真空油泵之間順次安裝安全瓶、冷卻阱、測壓計和吸收塔。
安全瓶應與真空接引管的支口相連,安全瓶不僅可以防止壓力降低或停泵時(shí)油(或水)倒吸入接受瓶中造成產(chǎn)品污染,而且還可以防止蒸餾時(shí)因突然發(fā)生暴沸或沖料現象導致物料進(jìn)入減壓系統。另外,裝在安全瓶口上的帶旋塞雙通管可用于調節系統內部壓力或放氣。有時(shí),由于系統內部壓力的突然變化,會(huì )導致泵油倒吸,而安全瓶可以有效地避免泵油沖入氣體吸收塔內。