Процес једноставне дестилације и примјери



Тхе једноставна дестилација је процес у коме се испарења произведена из течности узимају директно у кондензатор, унутар којег температура пара пада и долази до кондензације..

Користи се за одвајање испарљиве компоненте од нехлапљивих компоненти присутних у течности. Користи се и за раздвајање две течности присутне у раствору са веома различитим тачкама кључања.

Једноставна дестилација није ефикасан метод за раздвајање две испарљиве течности присутне у раствору. Када се температура повећа кроз довод топлоте, кинетичка енергија молекула се такође повећава, што им омогућава да превладају кохезивну силу између њих..

Хлапљиве течности почињу да кувају када је притисак паре једнак спољашњем притиску на површину раствора. Обе течности доприносе саставу настале паре, при чему је присутност испарљивије течности већа; то јест, она са најнижом тачком кључања.

Због тога, већина хлапљиве течности чини највећи део формираног дестилата. Процес се понавља све док се не постигне жељена чистоћа или максимална могућа концентрација.

Индек

  • 1 Процес једноставне дестилације
    • 1.1 Тим
    • 1.2 Кондензатор
    • 1.3 Грејање
  • 2 Примери
    • 2.1 Дестилација воде и алкохола
    • 2.2 Раздвајање течног-чврстог материјала
    • 2.3 Алкохол и глицерин
  • 3 Референце

Процес једноставне дестилације

У једноставној дестилацији температура раствора се повећава док не достигне тачку кључања. У том тренутку долази до прелаза између течних и гасовитих стања. Ово се примећује када се константно пушта мехуриће у растварању.

Теам

Опрема за обављање једноставне дестилације обично се састоји од упаљача или гријаћег покривача (види слику); округла ватростална стаклена посуда са устима од мутног стакла, како би се омогућило њено спајање; и неке стаклене перле (неке користе дрвену палицу) како би се смањила величина насталих мјехурића.

Стаклене перле служе као језгра за формирање мехура, која омогућавају да течност полако прокључа, спречавајући прегревање које резултира формирањем врсте џиновских мехурића; способан чак и да избаци масу течности из дестилационог балона.

На уста тиквице је причвршћен ватростални стаклени адаптер са три млазнице, које су направљене од матираног стакла. Уста се спајају на дестилациону боцу, друга уста су повезана са кондензатором и трећа уста су затворена употребом гуменог чепа.

На слици, скупу недостаје овај адаптер; и уместо тога, кроз исти гумени чеп постављен је термометар и директни конектор на кондензатор.

Кондензатор

Кондензатор је уређај дизајниран да испуни функцију која је назначена његовим именом: да згусне пару која се креће кроз њену унутрашњост. Својим горњим устима спојен је с адаптером, а његовим доњим устима повезан је с куглом гдје се сакупљају производи дестилације..

У случају слике, они користе (иако то није увек исправно) ступњевити цилиндар, да би измерили дестиловану запремину одједном.

Вода која циркулише кроз спољни омотач кондензатора, улази у то својим доњим делом и одлази од горњег дела. Тиме се осигурава да је температура кондензатора довољно ниска да омогући кондензацију пара произведених у дестилационој боци.

Сви делови који чине апарат за дестилацију фиксирани су помоћу стезаљки које су повезане са металним носачем.

Запремина раствора који се подвргава дестилацији ставља се у округлу тиквицу одговарајућег капацитета.

Одговарајуће везе се изводе помоћу графита или масти да би се осигурало да је заптивање ефикасно и да се иницира загревање раствора. Истовремено се покреће пролаз воде кроз кондензатор.

Грејање

Како се загревање дестилационог балона наставља, повећање температуре се уочава у термометру, све док не достигне тачку на којој температура остаје константна. То остаје тако чак и ако се гријање настави; осим ако је сва испарљива течност потпуно испарила.

Објашњење за ово понашање је да је достигнута тачка кључања доње компоненте кључања течне мешавине, у којој је притисак паре једнак спољашњем притиску (760 мм Хг).

У овом тренутку, сва топлотна енергија се троши у промени из течног стања у гасовито стање које подразумева истицање интермолекуларне кохезионе силе течности. Због тога се довод топлоте не претвара у повећање температуре.

Течни производ дестилације се сакупља у боцама, прописно означеним, чији волумени ће зависити од запремине која је првобитно стављена у дестилациону боцу..

Примери

Дестилација воде и алкохола

Постоји 50% раствор алкохол у води. Знајући да је тачка кључања алкохола 78.4 ° Ц, а температура кључања око 100 ° Ц, да ли се онда може добити чисти алкохол уз једноставан корак дестилације? Одговор је не.

Загревањем мешавине алкохола и воде, почетно се постиже точка кључања најхлапљивије течности; у овом случају, алкохол. Створена пара ће имати већи удио алкохола, али ће бити присутно и велико присуство воде у пари, пошто су тачке кључања сличне..

Течност сакупљена од дестилације и кондензације ће имати проценат алкохола већи од 50%. Ако се ова течност подвргне узастопним дестилацијама, може се постићи концентровани раствор алкохола; али није чиста, јер ће паре наставити да вуку воду до одређене композиције, формирајући такозвано азеотроп

Течни производ ферментације шећера има 10% алкохола. Ова концентрација се може пренети на 50%, као у случају вискија, једноставном дестилацијом.

Одвајање течно-чврсто

Раствор соли у води се формира од течности која се може испарити, и неиспарљивог једињења, са високом тачком кључања: сол \ т.

Када се раствор дестилише, чиста вода се може добити у течности кондензације. У међувремену, на дну тиквице за дестилацију, соли ће се таложити.

Алкохол и глицерин

Има мешавину етилног алкохола, тачке кључања од 78,4 ºЦ, и глицерина, са тачком кључања од 260 ºЦ. Када се подвргне једноставној дестилацији, настала пара ће имати веома висок проценат алкохола, близу 100%.

Тако ћете добити дестилирану течност са процентом алкохола, слично пари. То се дешава зато што су тачке кључања течности веома различите.

Референце

  1. Цлауде Иодер (2019). Дестилација Виред Цхемистри Преузето са: виредцхемист.цом
  2. Вхиттен, Давис, Пецк & Станлеи. (2008). Цхемистри (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Леарнинг.
  3. Драгани, Рацхелле. (17. мај 2018). Три примера једноставних дестилационих смеша. Сциенцинг. Добављено из: сциенцинг.цом
  4. Хелменстине, Анне Марие, Пх.Д. (2. јануар, 2019). Шта је дестилација? Цхемистри Дефинитион. Преузето са: тхоугхтцо.цом
  5. Др Велдер (с.ф.). Симпле Дистиллатион. Добављено из: дартмоутх.еду
  6. Универзитет у Барселони. (с.ф.). Дестилација Добављено из: уб.еду