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酒精水共沸物

酒精可以形成共沸物,這是因為酒精與水可以以任意比例混合,混合後水和酒精之間會形成分子間氫鍵,導致其混合溶液的沸點降低。不同濃度的酒精-水體系對於兩種氣體分子的吸納能力會產生變化,產生了超額吉布斯自由能,使得化學勢改變。對於低濃度的酒精-水體系,水蒸氣比酒精蒸汽更容易進入體系,但隨著體系濃度的升高,高濃度的酒精開始對水分子產生一定的排斥作用。當濃度上升到95%時,這種排斥作用已經可以抵消水的揮發度劣勢,氣體組成與液體組成變為相等,溶液共沸。

例如,乙醇和水在絕壓一個大氣壓下,共沸點是78.1℃,重量組成為95.6%乙醇與4.4%的水。在78度時,水和酒精共同的蒸汽壓達到了101.3千帕,但水和酒精的共沸物,水僅占5%,水貢獻的蒸汽壓僅有5千帕,這個數值遠遠小於純水在78度的蒸氣壓。也就是說,當水中有酒精存在時,要先保證酒精蒸發,等酒精蒸發沒了,水才能正常蒸發,有酒精存在時水蒸發得慢。