Prosta destylacja

Gorzelnik z ramieniem skraplacza. Źródło: Distillion_2.JPG: Praca arlenderacyjna: Mario Link, CC przez 2.0, Wikimedia Commons

Co to jest prosta destylacja?

Prosta destylacja Jest to procedura, w której opary wytwarzane z płynu są przenoszone bezpośrednio do skraplacza, w którym obniża się temperatura pary.

Służy do oddzielenia lotnego komponentu od komponentów nielotnych obecnych w cieczy. Jest również stosowany do oddzielenia dwóch cieczy obecnych w roztworze o bardzo różnych temperaturach wrzenia.

Prosta destylacja nie jest wydajną metodą oddzielenia dwóch lotnych cieczy obecnych w roztworze. Gdy jego temperatura wzrasta w wyniku zaopatrzenia w ciepło, wzrasta również energia kinetyczna cząsteczek, co pozwala im pokonać siłę kohezji między nimi.

Lotne płyny zaczynają się gotować, gdy ich ciśnienie pary równa się ciśnieniu zewnętrzne wywierane na powierzchnię roztworu. Obie ciecze przyczyniają się do składu uformowanej pary, a obecność najbardziej lotnego płynu jest większa, to znaczy najniższa temperatura wrzenia.

Dlatego najbardziej lotna ciecz składa się z większości destylowanego destylatu. Proces powtarza się, aż do osiągnięcia pożądanej czystości lub maksymalnego możliwego stężenia.

Prosty proces destylacji

W prostej destylacji temperatura roztworu jest zwiększana, aż osiągnie jego gotowanie. W tym momencie następuje przejście między stanami cieczy do gazu. Obserwuje się to, gdy w roztworze zaczyna się ciągłe bulgotanie.

Sprzęt

Sprzęt do wykonania prostej destylacji składa się zwykle, lżejszy lub ogrzewający koc, okrągła szklana kolba z ponurą szklaną usta, aby umożliwić jej sprzężenie, a szklane perły (niektóre używają patyczki z drewna) w celu zmniejszenia wielkości Utworzone bąbelki.

Może ci służyć: radykalne do wynajęcia: jak są tworzone, nomenklatura, przykłady

Szklane perlity służą jako jądra formujące się na bańce, które pozwalają płynowi wgotować powoli, unikając przegrzania, które przekłada się na tworzenie rodzaju gigantycznych bąbelków, nawet zdolnych do wydalenia masy cieczy z destylacji kulowej.

W połączeniu z ujście kolby, opornik na szklany adapter jest umieszczony z trzema ustami, które są wykonane z matrycy szklanki. Usta przyczepiają się do kolby destylacyjnej, drugie usta są sprzężone z skraplaczem, a trzecie usta są zamknięte za pomocą gumowej czapki.

Skraplacz

Kondensator to urządzenie zaprojektowane do spełnienia funkcji wskazanej jego nazwa: Skondensuj parę, która się porusza. Przez górne usta jest połączone z adapterem, a przez dolne usta jest podłączone do kulki, w której gromadzone są produkty destylacyjne.

Woda, która krąży przez zewnętrzną koszulę skraplacza, wchodzi do niej na dnie i pozostawia górę. Gwarantuje to, że temperatura skraplacza jest wystarczająco niska, aby umożliwić kondensację oparów wytwarzanych w kolbie destylacji.

Wszystkie elementy tworzące aparat destylacyjny są ustawione przez pincety podłączone do pomocy metalicznej.

Objętość roztworu, która zostanie poddana destylacji, jest umieszczana w okrągłej kolbie z odpowiednią pojemnością.

Właściwe połączenia są wykonywane za pomocą grafitu lub tłuszczu, aby upewnić się, że uszczelka jest wydajna, a rozpoczyna się ogrzewanie roztworu. Jednocześnie przejście wody zaczyna się przez skraplacz.

Ogrzewanie

W miarę upływu ogrzewania kulki destylacyjnej obserwuje się wzrost temperatury w termometrze, aż do osiągnięcia punktu, w którym temperatura pozostaje stała. Pozostaje tak, nawet jeśli ocieplenie jest kontynuowane; chyba że cały lotny płyn całkowicie odparował.

Może ci służyć: Erlenmeyer Folask: Charakterystyka, zastosowania, metody użytkowania

Wyjaśnienie tego zachowania polega na tym, że osiągnięto temperaturę wrzenia dolnej temperatury wrzenia ciekłej mieszanki, w której jej ciśnienie pary równa się ciśnieniu zewnętrznym (760 mm Hg).

W tym momencie cała energia kaloryczna jest wydawana na zmianę stanu ciekłego na stan gazowy, który obejmuje wygaśnięcie ciekłej siły kohezji międzycząsteczkowej. Dlatego dopływ ciepła nie przekłada się na wzrost temperatury.

Produkt płynny destylacji jest zbierany w kolbach, należycie oznakowany, którego objętości będą zależeć od objętości pierwotnie umieszczonej w kolbie destylacji.

Przykłady

Destylacja wody i alkoholu

Masz 50% roztwór alkoholu wodnego. Wiedząc, że temperatura wrzenia alkoholu wynosi 78,4 ° C, a temperatura wrzenia wody wynosi około 100 ° C, można uzyskać czystego alkoholu za pomocą prostego etapu destylacji? Odpowiedź brzmi nie.

Przez ogrzewanie mieszanki alkoholu-woda, temperatura wrzenia najbardziej lotnego płynu jest początkowo osiągana, w tym przypadku alkohol. Utworzona para będzie miała większą część alkoholu, ale będzie również wysoka obecność wody w pary, ponieważ temperatury wrzenia są podobne.

Płyn zebrany z destylacji i kondensacji będzie miał procent alkoholu większy niż 50%. Jeśli ta ciecz jest poddawana kolejnym destylacjom, można osiągnąć skoncentrowany roztwór alkoholu, ale nie czysty, ponieważ opary będą nadal przeciągać wodę do określonej kompozycji, tworząc tak zwaną Azeotropo.

Może ci służyć: kwas kinowy: struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

Separacja ciecz-stowarzyszona

Roztwór soli soli jest tworzony przez ciecz, którą można oturlić, i związek nielotny, o wysokiej temperaturze wrzenia: sól.

Po destylacji rozpuszczonej w płynie kondensacyjnym można uzyskać czystą wodę. Tymczasem na dole soli z kolby destylacyjnej osadzą.

Alkohol i gliceryna

Istnieje mieszanka alkoholu etylowego o temperaturze wrzenia 78,4 ° C i glicerynie, o temperaturze wrzenia 260 ° C. W przypadku prostej destylacji utworzona para będzie miała bardzo wysoki odsetek alkoholu, blisko 100%.

Tak więc destylowany ciecz zostanie uzyskana z procentem alkoholu, podobnego do pary. Dzieje się tak, ponieważ temperatury wrzenia płynów są bardzo różne.

Potabilizuj wodę

Wrząca woda może być destylacyjna i oczyszczająca, oddzielając zanieczyszczające cząstki.

Destylacja napojów alkoholowych

Wcześniej fermentowany materiał można destylować, aby oddzielić wodę od alkoholu. W ten sposób whisky, wódka, anyż itp.

Destylacja perfum

Zioła i kwiaty są destylowane do przygotowania perfum i produktów kosmetycznych.

Woda destylowana

Woda jest destylowana jak najwięcej, aby wydobyć wszystkie masz substancje rozpuszczone.

Pozyskiwanie olejów

Surowiec (warzywa lub zwierzę) gotuje się w celu odparowania oleju, a następnie skondensowana w celu odzyskania płynności.

Bibliografia

1. Claude Yoder. Destylion. Przewodowa chemia. Pobrano z WiredChemist.com.
2. Whitten, d., Peck & Stanley. Chemia. Cengage Learning.