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乙醇水共沸物

乙醇(酒精)和可以形成共沸物。共沸現象指的是在一定的溫度和壓力下,混合物的蒸氣壓等於其組成物質的蒸氣壓之和,導致混合物在沸騰時,其氣相和液相的組成相同。對於乙醇-水體系,共沸點的溫度大約為78.1℃至78.2℃之間,此時乙醇的重量組成約為95.6%,而水的重量組成約為4.4%。這意味著,在標準壓力下,通過簡單的精餾過程難以獲得完全無水的乙醇。

共沸物的形成是由於乙醇和水分之間形成了分子間氫鍵,這種氫鍵的相互作用降低了混合物的沸點。此外,乙醇和水的結構差異導致它們在混合時產生了超額吉布斯自由能,進而改變了化學勢,導致共沸現象的發生。

在實際套用中,例如在精餾過程中,首先蒸餾出來的是乙醇和水的共沸物。隨著蒸餾的進行,剩餘的水分逐漸減少,乙醇的比例增加。當剩餘液體中的乙醇比例超過共沸物的乙醇比例時,剩餘的乙醇會繼續蒸出。

此外,共沸物的性質(如乙醇含量)會隨著壓力的變化而變化。壓力越高,共沸物中的乙醇含量越低。