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互溶体系

(重定向自互溶

互溶体系是多种物质相互溶解的体系。

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完全互溶的双液系编辑

如果两种纯液体组分能按任意的比例相互混溶,那么就会形成理想的液态混合物[1]通常,两种结构相似或极性相似的化合物可以按任意比例混合,并形成接近理想的液态混合物,如甲苯重水等。

但实际上,非理想液态混合物更为常见。对于非理想液态混合物,它们的行为与Raoult定律存在一定的偏差。

对于正偏差很大的系统,存在最低恒沸点。属于这类系统的有:乙醇甲醇乙醇等。

对于负偏差很大的系统,存在最高恒沸点。属于这类系统的有:硝酸氯化氢二甲醚氯化氢等。

部分互溶的双液系编辑

这种体系按照会溶温度(即部分互溶变为互溶的温度[2])的不同可以分为以下四类:

  1. 具有最高会溶温度。这一类系统的溶解度的图中,单双相分界线呈“∩”型,线上是单相,线下是两相。苯胺便属于此类。
  2. 具有最低会溶温度。这一类系统的溶解度的图中,单双相分界线呈“∪”型,线上是两相,线下是单相。三乙胺属于此类。
  3. 同时具有最高和最低会溶温度。这一类系统的溶解度的图中,单双相分界线呈“O”型封闭,圈内是两相,圈外是单相。烟碱属于此类。
  4. 没有会溶温度。对于这类系统,在液体存在的范围内,无论按何种比例混合,它们总是彼此部分互溶。如乙醚等。

会溶温度反应了液体之间相互溶解的能力,会溶温度越高,互溶性越差,反之越好。利用这个性质可以选择萃取剂

不互溶的双液系编辑

如果两种液体彼此互溶的程度很小,可以忽略不计,则可近似地看作这两种液体形成了不互溶的双液系。在这种系统中,只要同时存在两种液体,那么系统的蒸汽压高于任一纯组分的蒸汽压,系统的沸点低于任一纯组分的沸点,而与其组分的比例无关。[1]如水和溴苯形成的系统。这类体系的一个重要应用便是水蒸气蒸馏。如通过硝基苯的还原制备苯胺时,用水蒸气蒸馏法蒸出苯胺,再如在肉桂酸制备的实验中,通过水蒸气蒸馏来除去未反应完的苯甲醛[3]

部分互溶的三液系编辑

在这类系统中,三对液体之前按照部分互溶的情况,存在以下三种情况:

  1. 有一对液体部分互溶。如乙酸-三氯甲烷-水组成的系统中,乙酸可以和三氯甲烷或者水完全互溶,但三氯甲烷和水只能部分互溶。再如乙醇-苯-水组成的系统中,乙醇可以和苯或者水完全互溶,但苯和水之间只能部分互溶。
  2. 有两对液体部分互溶。如乙烯腈-水-乙醇组成的系统中,水可以和乙醇完全互溶,但乙烯腈和水或者乙醇只能部分互溶。
  3. 有三对液体部分互溶。如乙烯腈-水-乙醚组成的系统中,任意一对液体均部分互溶。

参考资料编辑

  1. ^ 1.0 1.1 《物理化学》(第五版)上册.傅献彩 等编.高等教育出版社. ISBN 978-7-04-016769-6. 第五章 相平衡
  2. ^ 知网空间:部分互溶
  3. ^ 《有机化学实验》(第三版). 曾昭琼 主编. 高等教育出版社. ISBN 978-7-04-007953-1. P121. 3-20 肉桂酸的制备

扩展阅读编辑