水蒸気蒸留について

質問

水蒸気蒸留について教えて下さい。
仮にアニリンを760mmHgのもとで水蒸気蒸留したとして、各物質の蒸気圧と温度に以下のような関係があるとします。
・P(アニリン)=at (a:定数，t:温度℃)
・P(水) =bt（b:定数，〃）
この場合、P(アニリン)＋P(水)=760mmHgで、留出物の温度はt℃という理解で問題ないでしょうか？

すみませんが、宜しくお願い致します。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

水蒸気蒸留に関してはほぼ正しいと思いますが、補足します。
アニリンのみを大気圧のもとで蒸留しようとすると、アニリンの蒸気圧が大気圧（７６０ｍｍＨｇ）と等しくなる温度まで加熱せねばなりません。一方水の共存下では水とアニリンの蒸気圧の和が大気圧になるような温度での蒸留が可能です。このときアニリンの蒸気圧は７６０ｍｍＨｇよりも小さいので、より低温での蒸留が可能になります。
　沸点が高い（つまり蒸気圧が低い）物質や、沸点まで加熱すると分解するような物質を回収する時に有効な手法です。

　水蒸気蒸留の理解とは関係ありませんが、「仮に」と書かれていることも承知の上で指摘させていただきます。蒸気圧は温度には比例しません。まして摂氏温度に比例しないことは、０℃における蒸気圧を考えれば明らかです。ではどうなるのかというと、あくまで実験式なのですがアントワンの式というのがあります。
　ｌｏｇＰ＝Ａ－Ｂ／（Ｔ＋Ｃ）
　　Ａ、Ｂ、Ｃ：物質固有の定数
　　Ｔ：温度

お礼

ご回答ありがとうございました。

回答No.2

noname#160321

＃１のお答えには大事な点が抜けているのでそれを補足します。
水蒸気蒸留は「互いに(実際上)溶け合わない液体」の蒸溜にしか有効ではありません。
互いに溶け合う液体例えば水とエタノールの場合「共沸混合物」(アゼオトロープ)という状態になり、水/エタノール系ではエタノール95％の溶液がエタノールの沸点未満で留出してきます。
ですから、この様な混合物は蒸留では完全に分けることが出来ないのです。
水/エタノール系では95％エタノールにベンゼンを加えると水/エタノール/ベンゼンの三者混合物がさらに低い温度で留出するのでそれを除きます。
最終的には金属アルコキシドを作って「無水エタノール」を調製するのです。
で、純エタノールは薄めて飲んではいけないといわれるのはベンゼンを含む可能性が高いからです。

お礼

ご回答ありがとうございました。