第五节论简单蒸馏

由于蒸馏有两个要达到的截然不同的目的,它可以分成简单蒸馏和复合蒸馏;在本节中,我打算把我所讲的完全限于前者。当要蒸馏两个物体,其中一个比另一个更易挥发,即对热素具有更大的亲和力时,我们的意图就是使它们彼此分离。较易挥发的物质呈气体形态,然后在适当的容器中经冷却而凝结。在这种情况中,蒸馏就与蒸发一样,成为一种机械操作,它将两种物质彼此分离而不使它们分解或者改变其本质。在蒸发中,我们的唯一目的是保持固定物体,并不注意挥发性物质;而在蒸馏中,我们首先注意的一般是挥发性物质,除非我们打算二者都保持住。因此,简单蒸馏不过是在封闭的容器中引起的蒸发而已。

最简单的蒸馏器皿是一种瓶子或长颈卵形瓶 A(图版Ⅲ,图 8),它由原来的形状 BC 弯成 BD,于是就被叫做曲颈瓶;使用时将其置于反射炉(图版ⅩⅢ,图 2)或者烧结了的土拱顶之下的沙浴(图版Ⅲ,图 1)之中。为得到产物并使产物凝结,我们配一个接受器 E(图版Ⅲ,图 9),将其用封泥封到曲颈上。有时候,尤其是在药学操作中,使用带有盖子 B(图版Ⅲ, 图 12)的玻璃或石质葫芦形蒸馏瓶 A,或者玻璃蒸馏器与盖子(图 13)。后者靠配有打磨了的水晶活塞带管的开口 T 来控制;葫芦形蒸馏瓶和蒸馏器的盖子都有一个沟或壕 rr,用来把凝结了的液体输送进鸟嘴口 RS,液体通过

RS 流出。由于几乎在所有的蒸馏中都产生膨胀的蒸汽,蒸汽可以使所用的器皿破裂,因此,我们有必要在球形瓶或接受器上开一个小孔 T(图 9),蒸气由此泄出;因此,用这种蒸馏方式,永久气体产物全都失去了,甚至那些难以失去该状态的产物在球形瓶中也没有足够的凝结空间。所以,这种装置并不适合用来做探索性实验,只能用于实验室或药学中的常规操作。在论述复合蒸馏的一节,我将解释已经设计用来保留这个过程中的全部产物的各种方法。

由于玻璃器皿和陶制器皿非常容易碎,不易经受热冷的突然交替,每一个管理良好的实验室都应当有一个或多个用来蒸馏水、烈酒、精油等等的金属蒸馏器。此装置由一个葫芦形蒸馏器和镀锡的铜或黄铜盖子组成(图版Ⅲ,图 15 和图 16),适当的时候可以将其置于水浴 D(图 17)中。在蒸馏中,尤其是在烈酒的蒸馏中,必须给盖子配一个不断保持盛满冷水状态的冷却器 SS(图 16);水变热时就用活塞 R 将其放出,换上新提供的冷水。由于被蒸馏的流体靠炉火提供的热素转化成为气体,那么显然,如果不使它把它在葫芦形蒸馏瓶中得到的所有热素都积存于盖子之中,它就不会凝结,因此严格地讲,蒸馏就不会发生;着眼于此,盖子的每一面必须一直维持在比使蒸馏物质处于气态所必须的温度更低的温度,冷却器中的水就是用于此目的的。水经 80°(212°)的温度、醇经 67°(182.75°)、醚经 32°(104

°)转化成为气体;因此,如果冷却器的温度不分别保持在这些度数之下, 就不能蒸馏这些物质,或者更确切地讲,它们就将处于气态而跑掉。

在烈酒和其他膨胀性液体的蒸馏中,以上描绘的冷却器不足以使产生的所有蒸汽凝结;因此,在这种情况中,不直接从盖子的鸟嘴口 TU 把蒸馏出的液体接收进接受器,而是将一个蛇管插入它们之间。图版Ⅲ图 18 描绘的就是有一个镀锡铜蛇浴的这种仪器;它由弯成许多螺旋的一个金属管组成。容纳蛇管的容器保持充满冷水状态,冷水变暖时予以更换。这个机械装置用于烈酒的各种蒸馏中,无须盖子和所谓冷却器的干预。图版中所描绘的配有两个蛇管,其中的一个专供蒸馏有气味的物质之用。

在某些简单蒸馏中,必须在曲颈瓶和接受器之间插一个接受管,如图版Ⅲ图 11 所示。这可以用于两个目的,既使不同挥发度的两种产物分离,又使接受器与炉子离开较大的距离以便受热更少。不过,这些仪器以及其他几种古代设计的较复杂的仪器远远不符合现代化学中的精确性需要,这一点在我开始论述复合蒸馏时将很容易看出。