Enkel destillationsproces og eksempler

den simpel destillation er en proces, hvor de dampe, der frembringes fra en væske, bringes direkte til en kondensator, inden i hvilken dampens temperatur går ned og dens kondensering finder sted.

Det bruges til at adskille en flygtig komponent fra de ikke-flygtige komponenter, der er til stede i en væske. Det bruges også til adskillelse af to væsker, der er til stede i en opløsning med meget forskellige kogepunkter.

Enkel destillation er ikke en effektiv metode til adskillelse af to flygtige væsker, der er til stede i en opløsning. Når temperaturen af ​​den stiger gennem varmeforsyningen, øges molekylernes kinetiske energi også, hvilket gør det muligt for dem at overvinde den sammenhængende kraft mellem dem.

Flygtige væsker begynder at koge, når deres damptryk svarer til det ydre tryk, der udøves på overfladen af ​​opløsningen. Begge væsker bidrager til sammensætningen af ​​den dannede damp, idet tilstedeværelsen af ​​den mere flygtige væske er større; det vil sige den med det laveste kogepunkt.

Derfor udgør den mest flygtige væske det meste af destillatet dannet. Processen gentages, indtil der opnås en ønsket renhed eller den maksimale koncentration.

indeks

• 1 Fremgangsmåde med simpel destillation
  • 1.1 Team
  • 1.2 Kondensator
  • 1.3 Opvarmning
• 2 Eksempler
  • 2.1 Destillation af vand og alkohol
  • 2.2 Væske-fast adskillelse
  • 2.3 Alkohol og glycerin
• 3 referencer

Enkel destillationsproces

Ved simpel destillation øges temperaturen af ​​en opløsning, indtil den når sit kogepunkt. På det tidspunkt forekommer overgangen mellem væske og gasformige tilstande. Dette observeres, når en konstant bobling begynder i opløsningen.

udstyr

Udstyret til udførelse af den enkle destillation består sædvanligvis af en lighter eller et opvarmningstæppe (se billede); en rund ildfast glasflaske med en frostet glasmunding for at tillade dets kobling; og nogle glasperler (nogle bruger en træpind) for at reducere størrelsen af ​​de dannede bobler.

Glasperlerne tjener som boblende dannende kerner, som tillader væsken at koge langsomt og forhindre overophedning, der resulterer i dannelsen af ​​en slags kæmpe bobler; i stand til selv at udstøde en masse væske ud af destillationsballonen.

Vedhæftet til kolkens mund er en ildfast glasadapter med tre dyser, der er lavet af frostet glas. En mund er koblet til destillationskolben, en anden mund kobles til kondensatoren, og den tredje mund lukkes ved anvendelse af en gummiprop.

På billedet mangler samlingen denne adapter; og i stedet er der via samme gummiprop termometeret og en direkte konnektor til kondensatoren placeret.

kondensator

Kondensatoren er en enhed designet til at opfylde den funktion, der er angivet med dens navn: at kondensere dampen, som bevæger sig gennem dens indre. Ved sin øvre mund er koblet til adapteren, og ved dens nederste mund er forbundet til en kugle, hvor destillationsprodukterne er opsamlet.

I tilfælde af billedet bruger de (selvom det ikke altid er korrekt) en gradueret cylinder til måling af destilleret volumen på én gang.

Vandet, der cirkulerer gennem kondensatorens ydre kappe, går ind i dette ved sin ringere del og efterlader den overlegne del. Dette sikrer, at kondensatortemperaturen er lav nok til at tillade kondensering af de dampe, der produceres i destillationskolben.

Alle stykker, der udgør destillationsapparatet, er fastgjort af klemmer forbundet med en metalstøtte.

Et volumen af ​​opløsningen, der skal udsættes for destillationen, anbringes i den runde kolbe med en passende kapacitet.

De passende forbindelser laves ved hjælp af grafit eller fedt for at sikre, at tætningen er effektiv, og opvarmning af opløsningen påbegyndes. Samtidig startes vandføringen gennem kondensatoren.

varme

Når opvarmningen af ​​destillationsballonen fortsætter, observeres en temperaturstigning i termometeret, indtil det når et punkt, hvor temperaturen forbliver konstant. Dette forbliver så, selvom opvarmningen fortsætter; medmindre al flygtig væske har fordampet fuldstændigt.

Forklaringen på denne adfærd er, at kogepunktet for den nedre kogende komponent i væskeblandingen er nået, hvor dens damptryk svarer til udetrykket (760 mm Hg).

På dette tidspunkt bruges al varmeenergi i ændringen fra flydende tilstand til gasformen, som indebærer udløbet af væskens intermolekylære kohæsionsstyrke. Derfor oversætter varmeforsyningen ikke til en stigning i temperaturen.

Det flydende produkt fra destillationen opsamles i kolber, korrekt mærket, hvis volumener vil afhænge af det volumen, der oprindeligt blev anbragt i destillationskolben.

eksempler

Destillation af vand og alkohol

Der er en 50% alkohol-i-vand-opløsning. At vide, at kogepunktet for alkohol er 78,4 ° C, og kogepunktet for vand er ca. 100 ° C, kan man da opnå en ren alkohol med et simpelt destillationstrin? Svaret er nej.

Ved opvarmning af alkohol-vandblandingen opnås oprindeligt kogepunktet for den mest flygtige væske; i dette tilfælde alkohol. Den dannede damp vil have en større andel af alkoholen, men der vil også være den høje tilstedeværelse af vand i dampen, da kogepunkterne er ens..

Væsken opsamlet fra destillationen og kondensationen vil have en procentdel af alkohol på over 50%. Hvis denne væske udsættes for successive destillationer, kan en koncentreret alkoholopløsning nås; men ikke ren, da dampene vil fortsætte med at trække vand til en bestemt sammensætning, der danner det såkaldte azeotrope

Det flydende produkt af fermenteringen af ​​sukkerarter har en procentdel af alkohol på 10%. Denne koncentration kan bæres ved 50% som ved Whiskey ved simpel destillation.

Væske-fast adskillelse

En opløsning af et salt i vand dannes af en væske, der kan fordampes, og en ikke-flygtig forbindelse med højt kogepunkt: saltet.

Når opløsningen destilleres, kan der opnås rent vand i kondensationsvæsken. I bunden af ​​destillationskolben vil saltene sedimentere.

Alkohol og glycerin

Den har en blanding af ethylalkohol med et kogepunkt på 78,4 ºC og glycerin med et kogepunkt på 260 ºC. Når der dannes simpel destillation, vil den dannede damp have en meget høj procentdel af alkohol, tæt på 100%.

Så du får en væske destilleret med en procentdel af alkohol, svarende til damp. Dette sker fordi kogepunkterne i væsker er meget forskellige.

referencer

1. Claude Yoder (2019). Destillation. Wired Chemistry Hentet fra: wiredchemist.com
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8. udgave). CENGAGE Learning.
3. Dragani, Rachelle. (17. maj 2018). Tre eksempler på simple destillationsblandinger. Sciencing. Hentet fra: sciencing.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2. januar 2019). Hvad er destillation? Kemi Definition. Hentet fra: thoughtco.com
5. Dr. Welder (N.D.). Enkel destillation. Hentet fra: dartmouth.edu
6. University of Barcelona. (N.D.). Destillation. Hentet fra: ub.edu