水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾與精餾的方法
這是提純低熔點(diǎn)化合物的常用方法。一般情況下,減壓蒸餾的回收率相應(yīng)較低,這是因?yàn)殡S著產(chǎn)品的不斷蒸出,產(chǎn)品的濃度逐漸降低,要保證產(chǎn)品的飽和蒸汽壓等于外壓,必須不斷提高溫度,以增加產(chǎn)品的飽和蒸汽壓,顯然,溫度不可能無(wú)限提高,即產(chǎn)品的飽和蒸汽壓不可能為零,也即產(chǎn)品不可能蒸凈,必有一定量的產(chǎn)品留在蒸餾設(shè)備內(nèi)被設(shè)備內(nèi)的難揮發(fā)組分溶解,大量的斧殘既是證明。水蒸氣蒸餾對(duì)可揮發(fā)的低熔點(diǎn)有機(jī)化合物來(lái)說(shuō),有接近定量的回收率。這是因?yàn)樵谒魵庹麴s時(shí),斧內(nèi)所有組分加上水的飽和蒸汽壓之和等于外壓,由于大量水的存在,其在100℃時(shí)飽和蒸汽壓已經(jīng)達(dá)到外壓,故在100℃以下時(shí),產(chǎn)品可隨水蒸氣全部蒸出,回收率接近完全。對(duì)于有焦油的物系來(lái)說(shuō),水蒸氣蒸餾尤其適用。因?yàn)榻褂蛯?duì)產(chǎn)品回收有兩個(gè)負(fù)面影響:一是受平衡關(guān)系影響,焦油能夠溶解一部分產(chǎn)品使其不能蒸出來(lái);二是由于焦油的高沸點(diǎn)使蒸餾時(shí)斧溫過(guò)高從而使產(chǎn)品繼續(xù)分解。,水蒸氣蒸餾能夠接近定量的從焦油中回收產(chǎn)品,又在蒸餾過(guò)程中避免了產(chǎn)品過(guò)熱聚合,收率較減壓蒸餾提高3-4%左右。雖然水蒸氣蒸餾能提高易揮發(fā)組分的回收率,但是,水蒸氣蒸餾難于解決產(chǎn)物提純問(wèn)題,因?yàn)閾]發(fā)性的雜質(zhì)隨同產(chǎn)品一同被蒸出來(lái),此時(shí)配以精餾的方法,則不但保障了產(chǎn)品的回收率,也保證了產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)該注意,水蒸氣蒸餾只是共沸蒸餾的一個(gè)特例,當(dāng)采用其它溶劑時(shí)也可。
共沸蒸餾不僅適用于產(chǎn)品分離過(guò)程,也適用于反應(yīng)物系的脫水、溶劑的脫水、產(chǎn)品的脫水等。它比分子篩、無(wú)機(jī)鹽脫水工藝具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、不消耗其它原材料等優(yōu)點(diǎn)。例如:在生產(chǎn)氨噻肟酸時(shí),由于分子中存在幾個(gè)極性的基團(tuán)氨基、羧基等,它們能夠和水、醇等分子形成氫鍵,使氨噻肟酸中存在大量的游離及氫鍵的水,如采用一般的真空干燥等干燥方法,不僅費(fèi)時(shí),也容易造成產(chǎn)物的分解,這時(shí)可采用共沸蒸餾的方法將水分子除去,具體的操作為將氨噻肟酸與甲醇在回流下攪拌幾小時(shí),可將水分子除去,而得到無(wú)水氨噻肟酸。又比如,當(dāng)分子中存在游離的或氫鍵的甲醇時(shí),可用另外一種溶劑,例如正己烷、石油醚等等,進(jìn)行回流,可除去甲醇??梢?jiàn)共沸蒸餾在有機(jī)合成的分離過(guò)程中占有重要的地位。