工业乙醇的蒸馏

实验目的

掌握蒸馏装置的组装与操作，学会用生石灰除水并蒸馏制取无水乙醇。

实验原理

乙醇与水能以任意比互溶，并形成恒沸混合物，直接蒸馏只能得到约95%的乙醇。加入生石灰后，CaO + H₂O = Ca(OH)₂，水被转化为不挥发的氢氧化钙，再加热时乙醇（沸点约78℃）蒸出，冷凝后即得无水乙醇。

实验器材

• 工业乙醇
• 生石灰（CaO）
• 蒸馏烧瓶
• 温度计
• 直形冷凝管
• 牛角管（尾接管）
• 锥形瓶
• 酒精灯、铁架台
• 沸石（碎瓷片）

实验步骤

1. 在蒸馏烧瓶中加入工业乙醇和适量生石灰，放置一段时间
2. 加入几粒沸石，按自下而上、从左到右的顺序组装装置
3. 温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处
4. 冷凝管通入冷却水，下口进水、上口出水
5. 用酒精灯加热，控制温度在78℃左右，收集馏出液
6. 蒸馏结束，先熄灭酒精灯，冷却后再停止通水

实验现象与结论

加热后温度计示数上升并稳定在约78℃，冷凝管末端有无色液体馏出，即为乙醇；生石灰吸水生成的氢氧化钙留在烧瓶中。说明利用沸点差异并配合化学方法除水，可以得到较纯的无水乙醇。

注意事项

• 乙醇易燃，操作时远离明火，接收装置不得密闭
• 必须加沸石，防止暴沸
• 不能将烧瓶中液体蒸干
• 应先通冷却水，再开始加热

常见问题

为什么蒸馏前要加生石灰？

乙醇和水会形成恒沸混合物，直接蒸馏除不尽水。生石灰与水反应生成不挥发的Ca(OH)₂，可除去水。

冷凝管为什么要下口进水、上口出水？

这样冷却水能充满冷凝管，与蒸气逆流，冷却效果好，也能避免冷凝管因局部骤冷而破裂。