分馏装置图
tcx色卡-狮子王与豺
2023年2月23日发(作者：义诊活动总结)1
实验3蒸馏和分馏实验比较
一、实验目的：
（1）理解蒸馏和分馏的基本原理，应用范围，什
么情况下用蒸馏，什么情况下用分馏。
（2）熟练掌握蒸馏装置的安装和使用方法。
（3）掌握分馏柱的工作原理和常压下的简单分馏
操作方法。
二、实验原理
蒸馏和分馏的基本原理是一样的，都是利用有
机物质的沸点不同，在蒸馏过程中低沸点的组分先
蒸出，高沸点的组分后蒸出，从而达到分离提纯的
目的。不同的是，分馏是借助于分馏柱使一系列的
蒸馏不需多次重复，一次得以完成的蒸馏（分馏就
是多次蒸馏），应用范围也不同，蒸馏时混合液体
中各组分的沸点要相差30℃以上，才可以进行分
离，而要彻底分离沸点要相差110℃以上。分馏可
使沸点相近的互溶液体混合物得到分离和纯化。
蒸馏——将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又
将蒸气冷凝为液体的联合操作过程。用蒸馏方法分
离混合组分时要求被分离组分的沸点差在30℃以
上才能达到有效分离或提纯的目的。蒸馏是分离和
提线液态有机物常用方法之一；也可用来测量液态
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物质的沸点（常量法）。
分馏——装置上比蒸馏多一个分馏柱，在分馏
柱内反复进行汽气冷凝回流过程，相当于是多
次的简单蒸馏，最终在分馏柱顶部出来的蒸气为高
纯度的低沸点组分，这样能把沸点相差较小的混合
组分有效的分离或提纯出来。
用图1表示蒸馏和分馏的分离效率，能形成共
沸混合物的混合物不能用蒸馏或分馏分离或提纯
（见图2）。
影响分离效率的因素：
①分馏柱效率——理论塔板数一块理论塔
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板相当于一次普通蒸馏的效果
②回流比——回流比越大，分馏效率越好（即
馏出液速度太快时分离效果差）
③柱的保温
三、简单的分馏装置和蒸馏装置
四、实验步骤
1．按图安装好蒸馏或分馏装置（两人配合）
2．乙醇—水混合物的分离
（1）蒸馏
在25ml的圆底烧瓶中加入工业酒精15ml，并
加入1～2粒沸石，依次装上蒸馏头、直形冷凝管、
接液管。以10ml量筒作接收瓶，另准备一个10ml
量筒待用。安好温度计，再一次检查仪器的各部分
连接是否紧密和妥善。
通冷凝水，开始加热。加热时可以看见蒸馏瓶
中的液体逐渐沸腾，蒸气逐渐上升。温度计的读数
也略有上升。当蒸气的顶端到达温度计水银球部位
时，温度计读数就急剧上升。这时应适当降低电热
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套的电压，使加热速度略为减慢，蒸气顶端停留在
原处，使瓶颈上部和温度计受热，让水银球上液滴
和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍加大加热速度，
进行蒸馏。开始有馏液流出时，记下第一滴馏出液
落到接受瓶中时的温度。控制加热温度，调节蒸馏
速度，通常以每秒1～2滴为宜。在整个蒸馏过程
中，应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时
的温度即为液体与蒸气平衡时的温度，温度计的读
数就是液体（馏出物）的沸点。蒸馏时加热的火焰
不能太大，否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象，
使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量，这样由
温度计读得的沸点就会偏高；另一方面，蒸馏也不
能进行得太慢，否则由于温度计的水银球不能被馏
出液蒸气充分浸润使温度计上所读得的沸点偏低
或不规范。
记录馏出物的体积和相应的温度，填表。
表1蒸馏曲线数据
蒸
馏
馏出
液体
积/ml
第
一
滴
0.
5
1
1.
5
2
2.
5
3
3.
5
4
4.
5
5
5.
5
…
…
温度
/℃
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开始蒸出的馏分中含低沸点的组分（乙醇）较多，
而高沸点组分（水）较少，随着低沸点组分的蒸出，
混合液中高沸点组分含量逐渐长高，馏出液的沸点
随之长高。当温度到达80℃时，更换另一个小量筒
接收80～95℃的馏分。当蒸气达到95℃时，停止
蒸馏。以馏出温度为纵坐标，馏出液体积（ml）为
横坐标，绘制蒸馏曲线，讨论分离效率。
（2）分馏
在25ml的圆底烧瓶中加入工业酒精15ml，并
加入1～2粒沸石，分别装上刺形分馏柱，在分馏
柱上口插入温度计，使温度计水银球上端与分馏柱
侧管底边在同一水平线上，依次装上直形冷凝管、
接引管。以10ml量筒作接收瓶，另准备一个10ml
量筒待用。
打开冷凝水，用电热套加热，当液体开始沸腾后，
即见到一圈圈气液沿分馏柱慢慢上升，待其停止上
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升后，调节热源，提高温度，当蒸气上升到分馏柱
顶部，开始有馏液流出时，记下第一滴分馏液落到
接受瓶中时的温度。调节并控制好温度，使蒸气缓
慢上升以保持分馏柱内有一个均匀的温度梯度，并
控制馏出液的速度约2～3秒/滴。
记录馏出物的体积和相应的温度，填表。
表1蒸馏曲线数据
分
馏
馏出
液体
积/ml
第
一
滴
0.
5
1
1.
5
2
2.
5
3
3.
5
4
4.
5
5
5.
5
…
…
温度
/℃
开始蒸出的馏分中含低沸点的组分（乙醇）较多，
而高沸点组分（水）较少，随着低沸点组分的蒸出，
混合液中高沸点组分含量逐渐长高，馏出液的沸点
随之长高。当温度到达80℃时，更换另一个小量筒
接收80～95℃的馏分。当蒸气达到95℃时，停止
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分馏，冷却几分钟，使分馏柱内的液体回流至烧瓶。
以柱顶温度为纵坐标，馏出液体积（ml）为横坐标，
将实验结果绘成分馏曲线，讨论分离效率。
实验关键：①馏出速度1滴/2~3秒
②注意平稳加热和分馏柱保温
六、结果讨论
操作要点和说明
1、进行蒸馏操作时，有时发现
馏出物的沸点往往低于（或高于）该化合物的沸点，
有时馏出物的温度一直在上升，这可能是因为混合
液体组成比较复杂，沸点又比较接近的缘故，简单
蒸馏难以将它们分开，可考虑用分馏。
2、沸石的加入为了清除在蒸
馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态，常加
沸石，或一端封口的毛细管，因为它们都能防止加
热时的暴沸现象，，把它们称做止暴剂又叫助沸剂，
值得注意的是，不能在液体沸腾时，加入止暴剂，
不能用已使用过的止暴剂。
3、蒸馏及分馏效果好坏与操作
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条件有直接关系，其中最主要的是控制馏出液流出
速度，以1－2滴／s为宜（lml／min），不能太快，
否则达不到分离要求。
4、当蒸馏沸点高于140℃的物质
时，应该使用空气冷凝管。
5、如果维持原来加热程度，不再
有馏出液蒸出，温度突然下降时，就应停止蒸馏，
即使杂质量很少也不能蒸干，特别是蒸馏低沸点液
体时更要注意不能蒸干，否则易发生意外事故。蒸
馏完毕，先停止加热，后停止通冷却水，拆卸仪器，
其程序和安装时相反。
6、蒸馏低沸点易燃吸潮的液体时，
在接液管的支管处，连一于燥管，再从后者出口处
接胶管通入水槽或室外，并将接受瓶在冰浴中冷
却。
7、简单分馏操作和蒸馏大致相
同，要很好地进行分馏，必须注意下列几点：
（1）分馏一定要缓慢进行，控制好恒定
的蒸馏速度（1－2/s），这样，可以得到比较好的
分馏效果。
（2）要使有相当量的液体沿柱流回烧瓶
中，即要选择合适的回流比，使上升的气流和下降
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液体充分进行热交换，使易挥发组分量上升，难挥
发组分尽量下降，分馏效果更好。
（3）必须尽量减少分馏柱的热量损失和波
动。柱的外围可用石棉绳包住，这样可以减少柱内
热量的散发，减少风和室温的影响也减少了热量的
损失和波动，使加热均匀，分馏操作平稳地进行。
思考题
1、什么叫沸点？液体的沸点和大气压有什
么关系？文献里记载的某物质的沸点是否即为你
们那里的沸点温度？
答：将液体加热，其蒸气压增大到和外界施于液
面的总压力（通常是大气压力）相等时，液体沸腾，
此时的温度即为该液体的沸点。
文献上记载的某物质的沸点不一定即为我
们那里的沸点度，通常文献上记载的某物质的沸
点，如不加说明，一般是一个大气压时的沸点，如
果我们那里的大气压不是一个大气压的话，该液体
的沸点会有变化。
2、蒸馏时加入沸石的作用是什么？如果蒸
馏前忘记加沸石，能否立即将沸石加至将近沸腾的
液体中？当重新蒸馏时，用过的沸石能否继续使
用？
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答：加入沸石的作用是起助沸作用，防止暴沸，
因为沸石表面均有微孔，内有空气，所以可起助沸
作用。不能将沸石加至将近沸腾的液体中，那样溶
液猛烈暴沸，液体易冲出瓶口，若是易燃液体，还
会引起火灾，要等沸腾的液体冷下来再加。
用过的沸石一般不能再继续使用，因为它
的微孔中已充满或留有杂质，孔经变小或堵塞，不
能再起助沸作用。
3、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为
1－2滴／s为宜？
答：在整个蒸馏过程中，应使温度计水银球上常
有被冷凝的液滴，让水银球上液滴和蒸气温度达到
平衡。所以要控制加热温度，调节蒸馏速度，通常
以1－2滴／s为宜，否则不成平衡。蒸馏时加热的
火焰不能太大，否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现
象，使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量，这
样由温度计读得的沸点会偏高；另一方面，蒸馏也
不能进行的太慢，否则由于温度计的水银球不能为
馏出液蒸气充分浸润而使温度计上所读得的沸点
偏低或不规则。
4、如果液体具有恒定的沸点，那么能否认
为它是单纯物质？
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答：纯粹的液体有机化合物，在一定的压力下具
有一定的沸点，但是具有固定沸点的液体不一定都
是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其它组
分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸
点。
5、分馏和蒸馏在原理及装置上有哪些异
同？如果是两种沸点很接近的液体组成的混合物
能否用分馏来提纯呢？
答：利用蒸馏和分馏来分离混合物的原理是一样
的，实际上分馏就是多次的蒸馏。分馏是借助于分
馏往使一系列的蒸馏不需多次重复。一次得以完成
的蒸馏。
现在，最精密的分馏设备已能将沸点相差
仅1－2℃混合物分开，所以两种沸点很接近的液体
组成的混合物能用分馏来提纯。
6、若加热太快，馏出液＞1－2滴／s（每
秒种的滴数超过要求量），用分馏分离两种液体的
能力会显著下降，为什么？
答：因为加热太快，馏出速度太快，热量来不及
交换（易挥发组分和难挥发组分），致使水银球周
围液滴和蒸气未达平衡，一部分难挥发组分也被气
化上升而冷凝，来不及分离就一道被蒸出，所以分
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离两种液体的能力会显著下降。
7、用分馏柱提纯液体时，为了取得较好的
分离效果，为什么分馏柱必须保持回流液？
答：保持回流液的目的在于让上升的蒸气和回流
液体，充分进行热交换，促使易挥发组分上升，难
挥发组分下降，从而达到彻底分离它们的目的。
8、在分离两种沸点相近的液体时，为什么
装有填料的分馏柱比不装填料的效率高？
答：装有填料的分馏柱上升蒸气和下降液体（回
流）之间的接触面加大，更有利于它们充分进行热
交换，使易挥发的组分和难挥发组分更好地分开，
所以效率比不装填料的要高。
9、什么叫共沸物？为什么不能用分馏法分
离共沸混合物？
答：当某两种或三种液体以一定比例混合，可组
成具有固定沸点的混合物，将这种混合物加热至沸
腾时，在气液平衡体系中，气相组成和液相组成一
样，故不能使用分馏法将其分离出来，只能得到按
一定比例组成的混合物，这种混合物称为共沸混合
物或恒沸混合物。
10、在分馏时通常用水浴或油浴加热，它
比直接火加热有什么优点？
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答：在分馏时通常用水浴或油浴，使液体受热均
匀，不易产生局部过热，这比直接火加热要好得多。