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我们用壶烧水，水烧开的时候，都能观察到有白雾冒出，而且壶口，有一些蒸气遇冷凝结的小水滴。之前学习物理变化的时候，我们在实验室用这样的装置演示过：（水沸腾实验的图以及说明），自来水在试管中被加热沸腾，变成我们看不见的水蒸气，而在试管口产生的白雾，是热的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，如果我们用玻璃片放在试管口，在玻璃片的表面也会有水滴聚集，这是典型的物理变化。  上面过程中，液体受热变成气体，又遇冷凝结成液体，这个过程我们就称之为蒸馏。 但是，在上面的过程中，水蒸气遇冷凝结之后，或者在空气中，或者在试管口，或者在玻璃片的表面。如果我们要将其收集、以便研究性质，改如何改进呢？ 在实验室中，我们采用简易或标准的蒸馏方法。 1 实验室蒸馏装置 简易的装置，就是由下图演变而来的，加热部分没有太大变化，冷凝部分，由原来的空气冷凝，变为空气+导管+水冷。原来没有收集装置，现在增加为试管。蒸馏的过程：原始的水经加热，变成水蒸气（气体），在经过导管进入试管的过程中，冷凝成液体，最终由试管收集。在这个过程中，变化是逐步的，并不是液体突然变成气体或者气体突然变成液体。  相对比较复杂的装置，也是能够进行大量液体蒸馏的装置，如图：。为了更明显地观察实验结果，我们用自来水混合一些泥沙作为原始水，进行蒸馏。  1.在烧瓶中加入约1/3体积的硬水，再加入几粒沸石（或碎瓷片），以防止加热时出现暴沸； 2.按图所示连接好装置，使各连接部位严密不漏气，即装置气密性良好； 3.加热烧瓶，注意不要使液体沸腾的太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里（如果液体太多，加热的时候液体体积膨胀，就有可能直接通过冷凝管流入锥形瓶）； 4.弃去开始馏出的部分液体，收集到10ml左右蒸馏水后，停止加热； 5.用肥皂水比较蒸馏前后的硬度变化。 小知识 什么是沸石？ 沸石（zeolite）是一种矿石，最早发现于1756年。瑞典的矿物学家克朗斯提（Cronstedt）发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”。有很多种，已经发现的就有36种。它们的共同特点就是具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。在化学蒸馏或加热实验当中常用来防止暴沸，这是因为沸石的结构当中有大量的小孔，使反应液平稳沸腾。可用敲碎至米粒大小的瓷片代替。 什么是暴沸？ 当液体中缺少气泡或杂质时，即使温度达到并超过了沸点，也不会沸腾，形成了过热液体。过热液体是不稳定的，如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质，则会形成剧烈的沸腾，并伴有爆裂声，这种现象叫暴沸。暴沸的结果是使液体的温度回到沸点。暴沸有时是危险的，应当增加液体中的气泡或杂质防止暴沸的发生。 沸石防止暴沸的原理是什么？ 液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态，常加沸石，因为它们都能防止加热时的暴沸现象，把它们称做止暴剂又叫助沸剂，值得注意的是，不能在液体沸腾时加入止暴剂。。简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲，从而造成了一个个冒出来的“喷泉”，剧烈时甚至会溅出伤人，而沸石能够有效的阻止液体的向上冲，使加热时液体能够保持平稳。 2 蒸馏过程 1. 蒸馏这个过程，整体上来说是水的物理变化，实验开始前，在烧瓶中的水是液态的，经过加热变为气态，再经冷凝管的时候遇冷，又变成液态； 2. 冷凝管中的冷凝水，要下进上出，为了形成更好的对流； 3. 蒸馏出来的水是纯水，能够软化硬水，蒸馏水是软水，因为只有水出来了，可溶性钙镁化合物并未随着水出来； 4. 用肥皂水比较蒸馏前后的水，蒸馏前浮渣多泡沫少，蒸馏后浮渣少泡沫多； 5. 最开始出来的液体必须要弃去； 蒸馏这种方法，在提纯方面有广泛的用途。在蒸馏的过程中，沸点低的先出来，沸点高的后出来，通过这种方法，能够将不同的物质分离，从而实现化学废料的循环利用，符合绿色化学的原则。    3 几种净化方法的比较  对于静置、过滤、吸附、蒸馏等净化水的操作，过滤只能除去不溶性杂质，单一操作相对净化程度较高的是蒸馏，蒸馏也可以降低水的硬度，综合运用这几种方法净水效果更好，净化效果从低到高：静置→过滤→吸附→蒸馏。 4 小结  |
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