蒸留 温度計の位置

質問

蒸留を行う際、温度計は枝付きフラスコの付け根の高さに合わせます。それは冷却器に向かう蒸気の温度を測るためとありますが、なぜ蒸気の温度を測らなければならないのかがわかりません。液体が100℃だったら、蒸気も100℃になるのではないのですか？

回答No.3

hiro_1116

No.2です。補足を拝見しました。

＞枝付きフラスコの枝のところで80℃になっていたら、蒸気に水蒸気は混ざっていないということですか？

水の水蒸気圧は80℃ゼロではありませんので、所定の水蒸気が含まれますね。
単蒸留で水とエタノールの混合物からエタノール100％の留分を得ることができないのはご存じですよね？これは、どの位置で温度管理をするかという話とは関係ありませんが。

ところで、水とエタノールの混合物(液体)を100℃で沸騰させる例を示されていますが、加圧下での蒸留を想定されているのでしょうか？
当初のご質問から外れてしまうので、どうでも良いことですが。

回答No.2

hiro_1116

＞どうしてその下がった温度を測らないといけないのですか？

例えば液体が85℃でも、冷却器への分岐点の温度が50℃まで冷えているとしたら、その部分は50℃での気液平衡になっているからです。

補足に書いておられるように「何度 "ぐらい" だったら、何が蒸発していると分かる」というような大雑把な蒸留なら、温度管理は適当でも良いのかもしれません。

補足

例えば水とエタノールの混合物を分留で分離させる時、液体の温度が100℃で蒸気に水蒸気もエタノールも混ざってでてきた状態でも、枝付きフラスコの枝のところで80℃になっていたら、蒸気に水蒸気は混ざっていないということですか？

回答No.1

hiro_1116

冷却器に向かう分岐点までに温度が下がる(可能性がある)からですね。
「液体が100℃だったら、蒸気も100℃になる」が成立するのは、100℃の液体に接する部分の気体(蒸気)だけです。

補足

どうしてその下がった温度を測らないといけないのですか？

例えば水とエタノールの混合物を分離する際、液体の温度を測って78℃くらいになればエタノールが蒸気として出てると分かるし、液体の温度を測っても良いのでは無いかと感じます。