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溶液的沸点升高

时间:2022-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:在恒压下,纯液体的沸点是恒定的,在101.325kPa压力下的液体沸点称为正常沸点。利用液体的沸点与外压有关这一性质,在提取和精制热稳定性差的物质时,常采用减压蒸馏或减压浓缩的方法以降低蒸发温度,防止高热对这些物质的破坏。和溶液的蒸气压下降一样,。对稀溶液来说,沸点升高的数学近似表达式为:1000g溶剂中所引起沸点升高的度数。不同溶剂的Kb值不同。有机溶剂的Kb值一般都大于纯水的Kb值。

(一)纯液体的沸点

液体沸腾时不仅在表面上而且在液体内部都发生蒸发,要使液体中的气泡形成并增大,气泡内的蒸气压力就必须与施于它的外界压力相等。因此纯液体的沸点定义为液体的蒸气压等于外压时的温度。在恒压下,纯液体的沸点是恒定的,在101.325kPa压力下的液体沸点称为正常沸点。例如水的正常沸点是373.15K(如果没有指出外压条件,通常都是指正常沸点)。当外压较高时,水的沸点也会高于373.15K,当外压较低时(例如在高山顶上),水的沸点将低于373.15K。

利用液体的沸点与外压有关这一性质,在提取和精制热稳定性差的物质时,常采用减压蒸馏或减压浓缩的方法以降低蒸发温度,防止高热对这些物质的破坏。又如,对热稳定性好的注射液和对某些医疗器械的灭菌,常采用热压灭菌法,即在密闭的高压消毒器内加热,通过提高水蒸气的温度来缩短灭菌时间并提高灭菌效果。

(二)溶液的沸点升高

由于溶质的加入降低了溶剂的蒸气压,所以欲使敞口容器中溶液的蒸气压达到大气压而使其沸腾,就需要较高的温度。

图4-1是水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系曲线。由图可见,溶液的蒸气压在任何温度下都小于水的蒸气压。在100℃时,水的蒸气压正好等于外压101.325kPa,水将沸腾,而此时溶液的蒸气压小于101.325kPa,要使溶液的蒸气压达到此值,就必须加热至B′点(沸点),可见溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。

和溶液的蒸气压下降一样,【溶液的沸点升高也近似地与溶液的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关】。对稀溶液来说,沸点升高的数学近似表达式为:

ΔTb=KbbB(4-10)

式中,ΔTb是溶液沸点升高的度数,Kb是摩尔沸点升高常数,也就是1mol溶质溶于

图4-1 水、冰和溶液的蒸气压曲线

1000g溶剂中所引起沸点升高的度数。不同溶剂的Kb值不同(见表4-1)。有机溶剂的Kb值一般都大于纯水的Kb值。

表4-1 几种溶剂的Kb

【例4-8】在50.00gCCl4中,溶入0.5126g萘(M=128.16),测得ΔTb为0.402K。若在同量CCl4中,溶入0.6216g未知物,测得沸点升高0.647K,求此未知物的摩尔质量。

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