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什么是酒精—水溶液的“相”和蒸气压?



在一个系统中,当酒精溶液达到汽液平衡时,我们把溶液面上为酒气与水蒸气混合物那部分称为“气相”,把性质均匀的酒精--水溶液那部分称为“液相”.在同一“相”中它们都具有相同的物理和化学性质,气相与液相之间有明显的界面分开。我们有时用肉眼能看见,有时难以分辨,但能用机械方法把各相分开来。

      当我们把一瓶酒精的塞子打开,就会闻到酒精的味道,这就是酒精分子挥发出来造成的一种现象,面且随着温度的升高,跑出来的酒精分子就更多,酒精的挥发性随温度而增加。

      如果在任一时间里,在容器中,气体(气相)中的酒精分子数不再增多,液体(液相)中的酒精分子数也不再减少了时,容器内液体与蒸气就建立了平衡关系。此时可称做“汽液平衡”,在汽液平衡时,液体上的蒸气叫饱和蒸气,饱和蒸气所显示出来的压力称为饱和蒸气压力,简称蒸气压,对水和乙醇的饱和蒸气压见下表1。

表1    水和乙醇的饱和蒸气压

温度℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
蒸气压 水mmHg 4.57 9.14 17.36 31.51 54.87 91.98 148.9 233.3 354.9 525.5 760
mmHg 12.24 23.17 44 78.66 133.4 219.9 350.2 540.9 811.8 1186 1692
      对酒精、水溶液来说,由于酒精蒸气压比水蒸气压大,即溶液液面上酒精分子比水分子多,也就是挥发性较大,因此酒精沸点比水沸点低,在一个大气压下,酒精沸点78.3℃,水沸点100℃,利用这个特点,把酒精和水混合液放在容器中加热至沸腾产生蒸气中酒精的含量比原来溶液为大,将这些蒸气收集冷凝,再汽化,再冷凝,如此反复进行就得到浓度较高的酒精了。

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