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本篇告訴你在使用分子蒸餾時需要滿足哪些條件和過程
在進(jìn)行分子蒸餾時需要滿足哪些條件呢?分子蒸餾的過程又是如何呢?下面讓我們一起來了解一下吧。
一、條件
1、 殘余氣體的分壓必須很低，使殘余氣體的平均自由程長度是蒸餾器和冷凝器表面之間距離的倍數(shù)。
2、 在飽和壓力下，蒸汽分子的平均自由程長度必須與蒸發(fā)器和冷凝器表面之間距離具有相同的數(shù)量級。分子蒸餾在這此理想的條件下，蒸發(fā)在沒有任何障礙的情況下從殘余氣體分子中發(fā)生。
所有蒸汽分子在沒有遇到其它分子和返回到液體過程中到達(dá)冷凝器表面。蒸發(fā)速度在所處的溫度下達(dá)到可能的最大值。蒸發(fā)速度與壓力成正比，因而，分子蒸餾的餾出液量相對比較小。
在大中型短程蒸餾中，冷凝器和加熱表面之間的距離約為20~50mm，殘余氣體的壓力為10-3mbar時，殘余氣體分子的平均自由程長度約為2倍長。短程蒸餾器能滿足分子蒸餾的所有必要條件。
二、過程
短程蒸餾器還適合于進(jìn)行分子蒸餾。分子流從加熱面直接到冷凝器表面。分子蒸餾過程可發(fā)如下四步:
1、分子從液相主體向蒸發(fā)表面擴(kuò)散
通常，液相中的擴(kuò)散速度是控制分子蒸餾速度的主要因素，所以應(yīng)盡量減薄液層厚度及強(qiáng)化液層的流動。
2、分子在液層表面上的自由蒸發(fā)
蒸發(fā)速度隨著溫度的升高而上升，但分離因素有時卻隨著溫度的升高而降低，所以，應(yīng)以被加工物質(zhì)的熱穩(wěn)定性為前提，選擇經(jīng)濟(jì)合理的蒸餾溫度。
3、分子從蒸發(fā)表面向冷凝面飛射
蒸氣分子從蒸發(fā)面向冷凝面飛射的過程中，可能彼此相互碰撞，也可能和殘存于兩面之間的空氣分子發(fā)生碰撞。由于蒸發(fā)分子遠(yuǎn)重于空氣分子，且大都具有相同的運動方向，所以它們自身碰撞對飛射方向和蒸發(fā)速度影響不大。而殘氣分子在兩面間呈雜亂無章的熱運動狀態(tài)，故殘氣分子數(shù)目的多少是影響飛射方向和蒸發(fā)速度的主要因素。
4、分子在冷凝面上冷凝
只要保證冷熱兩面間有足夠的溫度差(一般為70~100℃)，冷凝表面的形式合理且光滑則認(rèn)為冷凝步驟可以在瞬間完成，所以選擇合理冷凝器的形式相當(dāng)重要。
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