共沸物,又称恒沸物,是指两组分或多组分的液体混合物,在恒定压力下沸腾时,其组分与沸点均保持不变。这实际是表明,此时沸腾产生的蒸汽与液体本身有着完全相同的组成。共沸物是不可能通过常规的蒸馏或分馏手段加以分离的。并非所有的二元液体混合物都可形成共沸物,科学堂在下列表格列出了一些常用的共沸物组成及其共沸点。这类混合物的温度-组分相图有着显著的特征,即,其气相线(气液混合物和气态的交界)与液相线(液态和气液混合物的交界)有着共同的最高点或最低点。如此点为最高点,则称为正共沸物;如此点为最低点,则称为负共沸物。大多数共沸物都是负共沸物,即有最低沸点。值得注意的是:任一共沸物都是针对某一特定外压而言。对于不同压力,其共沸组分和沸点都将有所不同;实践证明,沸点相差大于30K的两个组分很难形成共(恒)沸物(如水与丙酮就不会形成共沸物)。
(a)与水形成的二元共沸物(水沸点100℃)
溶剂 | 沸点/℃ | 共沸点/℃ | 含水量/% | 溶剂 | 沸点/℃ | 共沸点/℃ | 含水量/% |
氯仿 | 61.2 | 56.1 | 2.5 | 甲苯 | 110.5 | 85.0 | 20 |
四氯化碳 | 77.0 | 66.0 | 4.0 | 正丙醇 | 97.2 | 87.7 | 28.8 |
苯 | 80.4 | 69.2 | 8.8 | 异丁醇 | 108.4 | 89.9 | 88.2 |
丙稀腈 | 78.0 | 70.0 | 13.0 | 二甲苯 | 137-40.5 | 92.0 | 37.5 |
二氯乙烷 | 83.7 | 72.0 | 19.5 | 正丁醇 | 117.7 | 92.2 | 37.5 |
乙睛 | 82.0 | 76.0 | 16.0 | 吡啶 | 115.5 | 94.0 | 42 |
乙醇 | 78.3 | 78.1 | 4.4 | 异戊醇 | 131.0 | 95.1 | 49.6 |
乙酸乙酯 | 77.1 | 70.4 | 8.0 | 正戊醇 | 138.3 | 95.4 | 44.7 |
异丙醇 | 82.4 | 80.4 | 12.1 | 氯乙醇 | 129.0 | 97.8 | 59.0 |
乙醚 | 35 | 34 | 1.0 | 二硫化碳 | 46 | 44 | 2.0 |
甲酸 | 101 | 107 | 26 |
(b)常见有机溶剂间的共沸混合物
共沸混合物 | 组分的沸点/℃ | 共沸物的组成(质量)/% | 共沸物的沸点/℃ |
乙醇-乙酸乙酯 | 78.3,78.0 | 30:70 | 72.0 |
乙醇-苯 | 78.3,80.6 | 32:68 | 68.2 |
乙醇-氯仿 | 78.3,61.2 | 7:93 | 59.4 |
乙醇-四氯化碳 | 78.3,77.0 | 16:84 | 64.9 |
乙酸乙酯-四氯化碳 | 78.0,77.0 | 43:57 | 75.0 |
甲醇-四氯化碳 | 64.7,77.0 | 21:79 | 55.7 |
甲醇-苯 | 64.7,80.4 | 39:61 | 48.3 |
氯仿-丙酮 | 61.2,56.4 | 80:20 | 64.7 |
甲苯-乙酸 | 101.5,118.5 | 72:28 | 105.4 |
乙醇-苯-水 | 78.3,80.6,100 | 19:74:7 | 64.9 |