窗户上有水蒸气是怎么回事 蒸馏原理是什么?

2022-07-15 09:45:56

窗户有水蒸汽,主要是由于室内外温差大造成的。当室外温度较低,室内的温度、湿度较高时,在窗户及附近部位就容易出现水雾。

窗户有水蒸汽的原因是什么?

室外的温度很低,窗户的温度也很低,当空气湿度过高,室内的空气接触到窗户时,空气中的水分就会在窗户表面凝结成冷凝水,形成水汽,水汽聚集多了之后就会变成水珠流下来。所以,窗户上的水汽多一方面是因为室外温度较低,另一方面是因为室内的温度、湿度较高。

如何避免窗户上水汽过多?

窗户上的水汽多,很大一部分是因为室内的湿度大,所以日常做好防潮工作是很重要的,具体有以下几个方法:

1、除湿机

市面上有家用除湿机,可以将潮湿的空气转变为干燥的空气,使室内的湿度保持在平衡的状态,避免窗户上产生过多水汽。

2、除湿剂/吸湿袋

现在市面上关于除湿的产品越来越多,除湿袋就是其中的一种,把它悬挂在家里或者柜子中,过一段时间袋子里就会充满水,有效除湿。

3、茶袋除湿

据说茶叶也有一定的除湿效果,将茶叶装在纱质的袋子里,放在家里的角落或者悬挂都可以,散发茶香的同时也能起到除湿的作用。

4、报纸除湿

可以将废弃的报纸放在窗户下方,如果窗户上的水珠流下来,报纸可以及时将其吸收掉。

5、炭包/干燥剂

将炭包和干燥剂放在衣柜或者家里的各个角落,可以吸收空气中的水汽。使用时要注意,炭包和干燥剂在一段时间后会饱和,所以要定期更换。

6、生石灰

生石灰也有较好的防潮除湿效果,但是不适合在家里放很多,安全性得不到保证。

蒸馏原理

如果两种液体物质彼此互相溶解的程度很小以至可以忽略不计,就可以视为是不互溶混合物。在含有几种不互溶的挥发性物质混合物中,每一组分i在一定温度下的分压pi等于在同一温度下的该化合物单独存在时的蒸气压pi0:

pi = pi0。而不是取决于混合物中各化合物的摩尔分数。这就是说该混合物的每一组分是独立地蒸发的。这一性质与互溶液体的混合物(即溶液)完全不同,互溶液体中每一组分的分压等于该化合物单独存在时的蒸气压与它在溶液中的摩尔分数的乘积"Raoult定律"。

根据Dalton定律,与一种不互溶混合物液体对应的气相总压力p总等于各组成气体分压的总和,所以不互溶的挥发性物质的混合物总蒸气压如方程式所示:p总=p1+p2+……+pi。

从上式可知任何温度下混合物的总蒸气压总是大于任一组分的蒸气压,因为它包括了混合物其它组分的蒸气压。由此可见,在相同外压下,不互溶物质的混合物的沸点要比其中沸点最低组分的沸腾温度还要低。

表示水(bp100°C)和溴代苯(bp156°C)这二个不互溶混合物的蒸气压对温度的关系曲线。混合物约在95°C左右沸腾,即在该温度时总蒸气压等于大气压。正如理论上预见的,此温度低于这个混合物中沸点最低的组分-水的沸点。由于水蒸汽蒸馏可以在100°C或更低温度下进行蒸馏操作,对于那些热稳定性较差和高温下要分解的化合物的分离,是一种有效的方法。

水蒸汽蒸馏中冷凝液的组成由所蒸馏的化合物的分子量以及在此蒸馏温度时它们的相应蒸气压决定。两个不互溶组分A、B的混合物,假如把A和B的蒸气当作理想气体,就可应用理想气体定律。

对于水和溴苯的混合物,在95°C时溴代苯和水的混合物蒸气压分别为p溴苯=16kpa和p水=85.3kpa,分子相对质量分别为M溴苯=157、M水=18,其馏出液的组成可从方程式(1)计算获得:W溴苯:W水=16×157÷(85.3×18)=1.635由此,在馏出液中,溴苯的质量分数为:1.635÷(1+1.635)×100%=62%。

结果,尽管在蒸馏温度时溴苯的蒸气压很小,但由于其相对分子质量大,按质量计在水蒸气蒸馏液中溴苯要比水多。

鉴于通常有机化合物的分子量要比水大得多,所以一种化合物在接近100°C时有一适当的蒸气压,即使只有1kpa,用水蒸气蒸馏亦可获得良好效果(以质量对质量作比较)。甚至固体物质有时也可用水蒸气蒸馏实现提取。

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