1精馏中提纯.pdf
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1、1 1 精馏中提纯精馏中提纯广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所专业设计开发专业设计开发多晶硅,灰色金属光泽。密度多晶硅,灰色金属光泽。密度2.322.342.322.34。熔点熔点 14101410。沸点。沸点 23552355。溶于氢氟酸和硝。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,于锗和石英之间,室温下质脆,室温下质脆,切割时易碎裂。切割时易碎裂。加热至加热至 800800以上即有延性,以上即有延性,13001300时显出明时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反
2、应。高温熔融状态下,具有较大的化学活等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。再经冷凝、精馏、还
3、原而得。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,著,甚至于几乎没有导电性。甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体加以
4、区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体游乐设备游乐设备游乐设备游乐设备|游乐场游乐场-广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发游乐设备设计及研发|游乐设施游乐设施|游乐设备厂游乐设备厂|游乐场游乐场|游乐场项目游乐场项目广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所专业设计开发专业设计开发游乐设备游乐设备游乐设备游乐设备|游乐场游乐场-广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发游乐设备设计及研发|游乐设施游乐设施|游乐设备厂游乐设备厂|游乐场游乐场|游乐场项目游乐场项目广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所专业设计开发专业设计开发什么是汽化呢?使液态变为气态的过
5、程叫汽化。什么是汽化呢?使液态变为气态的过程叫汽化。2 2、液化:如果我们在晴天的晚上,可以发现头上有微小的、液化:如果我们在晴天的晚上,可以发现头上有微小的水球,旱上还可以在植物的叶片上看到一层白色的露珠,这主水球,旱上还可以在植物的叶片上看到一层白色的露珠,这主要说明了气态物质在一定条件下,也可以变为汽态。要说明了气态物质在一定条件下,也可以变为汽态。什么是液化呢?物质从气态变成液态的过程,叫做液化。什么是液化呢?物质从气态变成液态的过程,叫做液化。3 3、蒸发:从我们的感觉和嗅觉都会发现水、酒精、汽油和、蒸发:从我们的感觉和嗅觉都会发现水、酒精、汽油和其它各种液体,不管它们在任何温度下,
6、只要液面上有足够的其它各种液体,不管它们在任何温度下,只要液面上有足够的空间,它们就会进行汽化。空间,它们就会进行汽化。什么是蒸发呢?液态物质在任何温度下,从表面进行汽化的什么是蒸发呢?液态物质在任何温度下,从表面进行汽化的现象叫蒸发。现象叫蒸发。为什么呢?因为组成的液体的分子是在不断地作无规则的为什么呢?因为组成的液体的分子是在不断地作无规则的运动的,液体的温度就是液体内部分子运动平均动能的标志,运动的,液体的温度就是液体内部分子运动平均动能的标志,但在同一温度下,不是所有的分子运动都是相同的,总是有一但在同一温度下,不是所有的分子运动都是相同的,总是有一些分子运动的动能比平均动能大或小,因
7、此在任何温度下液体些分子运动的动能比平均动能大或小,因此在任何温度下液体内部总有一部分分子的动能大于它的平均动能,当这一部分分内部总有一部分分子的动能大于它的平均动能,当这一部分分子的动能大于它的平均动能,当这部分分子接近液面时,就能子的动能大于它的平均动能,当这部分分子接近液面时,就能克服液体表面层对它的引力和外部的压强而逸出空间,变成这克服液体表面层对它的引力和外部的压强而逸出空间,变成这种液体的蒸汽而逸出液面,因此液面上蒸汽的温度,并不比液种液体的蒸汽而逸出液面,因此液面上蒸汽的温度,并不比液体的温度高,这就是液体在任何温度下,能进行蒸发的道理。体的温度高,这就是液体在任何温度下,能进行
8、蒸发的道理。由于蒸发的不断进行,液体内部比它的平均动能大的分子由于蒸发的不断进行,液体内部比它的平均动能大的分子逐渐逸出液面,剩下的分子的平均动能会渐渐减小,从而使液逐渐逸出液面,剩下的分子的平均动能会渐渐减小,从而使液游乐设备游乐设备游乐设备游乐设备|游乐场游乐场-广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发游乐设备设计及研发|游乐设施游乐设施|游乐设备厂游乐设备厂|游乐场游乐场|游乐场项目游乐场项目广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所专业设计开发专业设计开发体的温度降低,因此蒸发可以降低温度。体的温度降低,因此蒸发可以降低温度。(在压力一定,液体很(在压力一定,液体很少
9、的情况下)少的情况下)。影响蒸发速度的条件有哪些呢?影响蒸发速度的条件有哪些呢?a a、液体的的温度愈高,蒸发得愈快。、液体的的温度愈高,蒸发得愈快。温度越高,液体内部分子运动的平均动能越大,液体表面温度越高,液体内部分子运动的平均动能越大,液体表面层对分子的作用也愈小,因为在单位时间内能克服液体表面层层对分子的作用也愈小,因为在单位时间内能克服液体表面层的作用而逸到空间的分子数目越多,所以蒸发得愈快。的作用而逸到空间的分子数目越多,所以蒸发得愈快。b b、液体表面积越大,蒸发得越快。、液体表面积越大,蒸发得越快。c c、液体受到的压强越小,蒸发得越快。、液体受到的压强越小,蒸发得越快。4 4
10、、蒸汽压:、蒸汽压:前面讲到液体在自由空间蒸发的情况,若在一密闭容器中前面讲到液体在自由空间蒸发的情况,若在一密闭容器中盛有部分液体,由于液面上有一定的空间,液面景要进行蒸发,盛有部分液体,由于液面上有一定的空间,液面景要进行蒸发,最初一部分动能大的分子,克服表面层的引力,而逸出液面进最初一部分动能大的分子,克服表面层的引力,而逸出液面进入空间,在进入空间的分子中,极少数的分子由于空间的气体入空间,在进入空间的分子中,极少数的分子由于空间的气体分子数目是多于返回液体内部的分子数目,随着液面上蒸发分分子数目是多于返回液体内部的分子数目,随着液面上蒸发分子的密度不断增加,由于碰撞返回液面内部的分子
11、数目逐渐增子的密度不断增加,由于碰撞返回液面内部的分子数目逐渐增多。多。即在单位时间内逸出液面分子数等于返回液面的分子数即在单位时间内逸出液面分子数等于返回液面的分子数(于是蒸发就停止了)的状态,叫做动态平衡,达到动态平衡(于是蒸发就停止了)的状态,叫做动态平衡,达到动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。的蒸汽叫做饱和汽。饱和汽具有的压强,叫做饱和汽压,也称饱和蒸汽压。饱和汽具有的压强,叫做饱和汽压,也称饱和蒸汽压。当温度一定时,汽相压力最终将稳定在一定数值上,此时当温度一定时,汽相压力最终将稳定在一定数值上,此时游乐设备游乐设备游乐设备游乐设备|游乐场游乐场-广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所-游
12、乐设备设计及研发游乐设备设计及研发|游乐设施游乐设施|游乐设备厂游乐设备厂|游乐场游乐场|游乐场项目游乐场项目广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所专业设计开发专业设计开发的汽相压力,称为某物质在该温度下的饱和蒸汽压。的汽相压力,称为某物质在该温度下的饱和蒸汽压。表表 1 12020几种液体的饱和汽的蒸汽压几种液体的饱和汽的蒸汽压液体名称液体名称乙醚乙醚酒精酒精蒸汽压蒸汽压 mmHgmmHg液体名称液体名称43743744.544.5水水水银水银蒸汽压蒸汽压 mmHgmmHg17170.00180.0018同一种液体在不同温度下的饱和蒸汽压见表同一种液体在不同温度下的饱和蒸汽压见表 2 2表
13、表 2 2温度温度 名称名称-20-200 02020404060608080100100水水0.770.774.854.8517.5317.5355.3255.32149.4149.4355.1355.1760760苯苯6 626.5726.5774.7074.70182.7182.7391.7391.7757.6757.6/乙醚乙醚68.968.9184.4184.44334339079071725172530203020/汞汞/0.00020.00020.00130.00130.00640.00640.02650.02650.0920.0920.27930.2793可以得出如下结论:可以
14、得出如下结论:a a、同一温度下,不同的液体的饱和蒸汽压不同;、同一温度下,不同的液体的饱和蒸汽压不同;b b、同一液体的饱和蒸汽压,同一液体的饱和蒸汽压,是随温度升高而增大的,是随温度升高而增大的,随温度下降而下降;随温度下降而下降;c c、当温度不变时,饱和蒸汽压的大小与它的体积无、当温度不变时,饱和蒸汽压的大小与它的体积无关;关;游乐设备游乐设备游乐设备游乐设备|游乐场游乐场-广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所-游乐设备设计及研发游乐设备设计及研发|游乐设施游乐设施|游乐设备厂游乐设备厂|游乐场游乐场|游乐场项目游乐场项目广东省游乐设备事务所广东省游乐设备事务所专业设计开发专业设计
15、开发5 5、易挥发组分和难挥发组分:、易挥发组分和难挥发组分:易挥发组分:混合物中某组分,在一定温度时的蒸汽压比易挥发组分:混合物中某组分,在一定温度时的蒸汽压比任何其它组分蒸汽压值都大,该组分称为易挥发组分。任何其它组分蒸汽压值都大,该组分称为易挥发组分。难挥发组分:混合物中某组分,在一定温度时的蒸汽压比难挥发组分:混合物中某组分,在一定温度时的蒸汽压比任何其它组分蒸汽压值都小,该组分称为难挥发组分。任何其它组分蒸汽压值都小,该组分称为难挥发组分。6 6、挥发度和相对挥发度:、挥发度和相对挥发度:挥发度通常用以表示某种纯态物质在某一温度下蒸汽压的挥发度通常用以表示某种纯态物质在某一温度下蒸汽
16、压的大小。当一组分互溶的混合液,因组分彼此相互作用而降低了大小。当一组分互溶的混合液,因组分彼此相互作用而降低了蒸汽压,此时各组分的挥发度,则用它在蒸汽中的分压和在蒸蒸汽压,此时各组分的挥发度,则用它在蒸汽中的分压和在蒸汽成平衡的液相中的分子数之比来表示。汽成平衡的液相中的分子数之比来表示。V VA A=P=PA A/X/XA A(1)(1)V VB B=P=PB B/X/XB B(2)(2)式中式中 V VA A,V,VB B分别为组份分别为组份 A A 和和 B B 的挥发度。的挥发度。P PA A,P PB B组份组份 A A 和和 B B 的饱和蒸汽压。的饱和蒸汽压。X XA A,X
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