根據分子運動(dòng)平均自由程公式知，不同種類(lèi)的分子，由于其分子有效直徑不同，故其平均自由程也不同，即其為不同種類(lèi)分子。從統計學(xué)觀(guān)點(diǎn)看，其逸出液面后不與其他分子碰撞的飛行距離是不同的。分子蒸餾的分離就是利用液體分子受熱后從液面逸出，而不同種類(lèi)分子逸出后其平均自由程不同這一性質(zhì)來(lái)實(shí)現的。輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，使得輕分子落在冷凝面上，重分子因達不到冷凝面而返回原來(lái)液面，這樣混合物就得以分離。
2特點(diǎn)
由分子蒸餾的基本原理可以看出，分子蒸餾是一種區別于常規蒸餾的非平衡狀態(tài)下的特殊蒸餾。與常規蒸餾相比，分子蒸餾有如下的特點(diǎn):
(1)操作溫度低，可大大節省能耗
常規蒸餾是依靠物料混合物中不同物質(zhì)的沸點(diǎn)差進(jìn)行分離的，而分子蒸餾是靠不同物質(zhì)的分子運動(dòng)平均自由程的差別來(lái)進(jìn)行分離的，并不要求物料要達到沸騰狀態(tài)，只要分子從液相中揮發(fā)逸出，就可以實(shí)現分離。正因為分子蒸餾是在遠離沸點(diǎn)下進(jìn)行操作，因此產(chǎn)品的能耗小。
(2)蒸餾壓強低，要求在高真空度下操作。
分子運動(dòng)平均自由程與系統壓力成反比，只有加大真空度，才能獲得足夠大的平均自由程。研究指出，分子蒸餾的真空度高達0.1-100Pa。
(3)受熱時(shí)間短，降低熱敏性物質(zhì)的熱損傷。
由于分子蒸餾是利用不同物質(zhì)分子運動(dòng)平均自由程的差別而實(shí)現分離的，其基本要求是加熱面與冷凝面的距離小于輕分子的運動(dòng)平均自由程，這個(gè)距離通常很小，因此輕分子由液面逸出后幾乎未發(fā)生碰撞即射向冷凝面，所以受熱時(shí)間極短。研究測定指出，分子蒸餾受熱時(shí)間僅為幾秒或幾十秒，從而在很大程度上避免了物質(zhì)的分解或聚合。
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