Egyszerű desztillációs folyamat és példák

az egyszerű lepárlás olyan eljárás, amelyben a folyadékból előállított gőzök közvetlenül egy kondenzátorba kerülnek, amelyen belül a gőzök hőmérséklete csökken és kondenzációja megtörténik.

Az illékony komponenseket a folyadékban lévő nem illékony komponensektől elválasztjuk. Azt is használják, hogy két folyadékot különítsünk el egy nagyon különböző forráspontú oldatban.

Az egyszerű desztilláció nem hatékony módszer az oldatban lévő két illékony folyadék elválasztására. Amikor a hő hőmérséklete növekszik a hőellátás révén, a molekulák kinetikus energiája is növekszik, ami lehetővé teszi számukra, hogy leküzdjék a köztük lévő kohéziós erőt.

Az illékony folyadékok forralnak, amikor gőznyomásuk megegyezik az oldat felületére gyakorolt ​​külső nyomással. Mindkét folyadék hozzájárul a képződött gőz összetételéhez, az illékonyabb folyadék jelenléte nagyobb; azaz a legalacsonyabb forráspontú.

Ezért a leginkább illékony folyadék képezi a képződött desztillátum legnagyobb részét. Az eljárást addig ismételjük, amíg el nem érjük a kívánt tisztaságot vagy a maximális koncentrációt.

index

• 1 Az egyszerű lepárlás folyamata
  • 1.1 Csapat
  • 1.2 Kondenzátor
  • 1.3 Fűtés
• 2 Példák
  • 2.1 A víz és az alkohol lepárlása
  • 2.2 Folyadék-szilárd szétválasztás
  • 2.3 Alkohol és glicerin
• 3 Referenciák

Egyszerű desztillációs folyamat

Egyszerű desztilláció esetén az oldat hőmérsékletét addig növeljük, amíg el nem éri a forráspontját. Abban a pillanatban bekövetkezik a folyékony és gázállapotú állapotok közötti átmenet. Ez akkor figyelhető meg, ha egy állandó buborékképződés kezdődik az oldódás során.

felszerelés

Az egyszerű lepárlás elvégzésére szolgáló berendezés általában egy könnyebb vagy fűtő takarót tartalmaz (lásd a képet); egy kerek tűzálló üvegpalack, matt üvegszájon keresztül, hogy lehetővé tegye annak összekapcsolását; és néhány üveggyöngy (néhány fából készült botot használ) a kialakult buborékok méretének csökkentésére.

Az üveggyöngyök buborékképző magokként szolgálnak, amelyek lehetővé teszik a folyadék lassan forralását, megakadályozva a túlmelegedést, ami egyfajta óriási buborékok képződéséhez vezet; képes a folyadék tömegének kiürítésére a desztillációs ballonból.

A lombik szájához csatlakoztatva tűzálló üveg adapter, három fúvókával, amelyek matt üvegből készülnek. Egy száj van összekapcsolva a desztilláló lombikhoz, egy második száj van csatlakoztatva a kondenzátorhoz, és a harmadik száj gumidugóval van lezárva..

A képen a szerelvénynek nincs ilyen adaptere; és ehelyett ugyanazt a gumidugót a hőmérő és a kondenzátor közvetlen csatlakozója helyezi el.

kondenzátor

A kondenzátor olyan eszköz, amely a nevével jelzett funkciót szolgálja: a belsejében mozgó gőz kondenzálására. A felső szája az adapterhez csatlakozik, alsó szája pedig egy golyóhoz van csatlakoztatva, ahol a desztillációs termékeket összegyűjtik.

A kép esetében a (de nem mindig helyes) mérőhengeret használják, hogy a desztillált térfogatot egyszerre mérjék.

A kondenzátor külső köpenyén keresztül keringő víz a gyengébb részével és a felső rész által elhagyott vízzel jut hozzá. Ez biztosítja, hogy a kondenzátor hőmérséklete elég alacsony legyen ahhoz, hogy a desztilláló lombikban keletkező gőzök kondenzálódjanak.

A desztilláló berendezést alkotó összes darabot egy fém tartóhoz csatlakoztatott bilincsek rögzítik.

A desztillálásnak alávetendő oldat térfogatát megfelelő térfogatú lombikba helyezzük.

A megfelelő csatlakozásokat grafit vagy zsír segítségével állítják elő annak érdekében, hogy a tömítés hatékony legyen, és az oldat melegítése megkezdődjön. Ugyanakkor elindul a víz áthaladása a kondenzátoron keresztül.

fűtés

Ahogy a desztillációs ballon fűtése folytatódik, a hőmérő hőmérséklete emelkedik, amíg elérjük a pontot, ahol a hőmérséklet állandó marad. Ez akkor is fennáll, ha a fűtés folytatódik; kivéve, ha az illékony folyadék teljesen elpárolog.

Ennek magyarázata az, hogy a folyékony keverék alsó forráspontjának forráspontja elérte a gőznyomást, amely a külső nyomásnak felel meg (760 mm Hg)..

Ezen a ponton az összes hőenergiát a folyékony állapotból a gázállapotba való átállásnál töltik, amely magában foglalja a folyadék intermolekuláris kohéziós erejének lejártát. Ezért a hőellátás nem a hőmérséklet emelkedéséhez vezet.

A desztilláció folyékony termékét jól jelölt lombikokba gyűjtjük, amelyek térfogata a desztilláló lombikban elhelyezett térfogattól függ..

Példák

Víz és alkohol lepárlása

50% -os alkohol-víz oldat van. Tudva, hogy az alkohol forráspontja 78,4 ° C, és a víz forráspontja kb. 100 ° C, tiszta alkoholt kaphatunk egyszerű lepárlási lépéssel? A válasz nem.

Az alkohol-víz keverék felmelegítésével kezdetben elérjük a leggazdagabb folyadék forráspontját; ebben az esetben az alkohol. A keletkező gőz nagyobb alkoholtartalmú lesz, de a vízben is magas a víz jelenléte, mivel a forráspontok hasonlóak..

A desztillációból és a kondenzációból összegyűjtött folyadék százalékos aránya meghaladja az 50% -ot. Ha ezt a folyadékot egymást követő desztillációnak vetjük alá, koncentrált alkoholos oldat érhető el; de nem tiszta, mivel a gőzök tovább fogják húzni a vizet egy bizonyos összetételbe, ami azeotrópként ismert

A cukrok fermentációjának folyékony terméke 10% -os alkoholtartalommal rendelkezik. Ez a koncentráció 50% -ban, mint a Whisky esetében, egyszerű desztillációval szállítható.

Folyadék-szilárd szétválasztás

A vízben lévő só oldatát egy folyadék képezi, amely illékony lehet, és egy nem illékony vegyület, magas forráspontú: a só.

Amikor az oldatot desztilláljuk, a kondenzációs folyadékban tiszta víz nyerhető. Eközben a desztilláló lombik alján a sók üledéket képeznek.

Alkohol és glicerin

Etil-alkohol keveréke, forráspontja 78,4 ° C és glicerin, forráspontja 260 ° C. Egyszerű desztillációnak kitéve a keletkező gőz nagyon nagy százalékban, közel 100% -ban lesz.

Így a folyadékhoz hasonló mennyiségű alkoholt kapunk, amely a gőzhez hasonló. Ez azért történik, mert a folyadékok forráspontjai nagyon eltérőek.

referenciák

1. Claude Yoder (2019). Desztilláció. Vezetékes kémia A lap eredeti címe: wiredchemist.com
2. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
3. Dragani, Rachelle. (2018. május 17.). Három példa az egyszerű desztillációs keverékekre. Sciencing. A lap eredeti címe: sciencing.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. január 2.). Mi az a desztilláció? Kémia meghatározása. A lap eredeti címe: thinkco.com
5. Dr. Hegesztő (N.d.). Egyszerű lepárlás. Lap forrása: dartmouth.edu
6. Barcelona Egyetem. (N.d.). Desztilláció. A lap eredeti címe: ub.edu