Enkel destillasjonsprosess og eksempler



den enkel destillasjon er en prosess der dampene som produseres fra en væske, blir tatt direkte til en kondensator, inne i hvilken dampens temperatur går ned og dens kondensering finner sted.

Det brukes til å skille en flyktig komponent fra de ikke-flyktige komponentene som er tilstede i en væske. Det brukes også til separering av to væsker som er tilstede i en løsning med meget forskjellige kokepunkter.

Enkel destillasjon er ikke en effektiv metode for separering av to flyktige væsker som er tilstede i en løsning. Når temperaturen av den øker gjennom varmeforsyningen, øker molekylernes kinetiske energi også, noe som gjør at de kan overvinne den sammenhengende kraften mellom dem.

Flyktige væsker begynner å koke når deres damptrykk er lik det ytre trykket som utøves på overflaten av løsningen. Begge væskene bidrar til sammensetningen av den dannede dampen, tilstedeværelsen av den mer flyktige væske er større; det vil si den som har det laveste kokpunktet.

Derfor utgjør den mest flyktige væsken det meste av destillatet som dannes. Prosessen gjentas til den når en ønsket renhet eller maksimal konsentrasjon.

index

  • 1 Prosess med enkel destillasjon
    • 1.1 Team
    • 1.2 kondensator
    • 1.3 Oppvarming
  • 2 Eksempler
    • 2.1 Destillasjon av vann og alkohol
    • 2.2 Væske-fast separasjon
    • 2.3 Alkohol og glyserin
  • 3 referanser

Enkel destillasjonsprosess

Ved enkel destillasjon økes temperaturen på en løsning til den når sitt kokepunkt. I det øyeblikk forekommer overgangen mellom væske- og gassformene. Dette observeres når en konstant bobling begynner i oppløsningen.

utstyr

Utstyret for å utføre den enkle destillasjonen består vanligvis av en lighter eller et oppvarmet teppe (se bildet); en rund ildfast glassflaske med en frostet glassmunn, for å tillate koblingen; og noen glassperler (noen bruker en trepinne) for å redusere størrelsen på de dannede boblene.

Glassperlene tjener som bobleformende kjerner, som tillater væsken å koke sakte, og forhindrer overoppheting som resulterer i dannelsen av en slags gigantiske bobler; i stand til å skille ut en væskemasse ut av destillasjonsballongen.

Festet til kaliberens munn er en ildfast glassadapter med tre dyser, som er laget av frostet glass. En munn kobles til destillasjonskolben, en andre munn kobles til kondensatoren og den tredje munnen lukkes ved bruk av en gummipropp.

På bildet mangler samlingen denne adapteren; og i stedet, gjennom samme gummipropp, plasseres termometeret og en direkte kontakt til kondensatoren.

kondensatoren

Kondensatoren er en enhet utformet for å oppfylle funksjonen som er angitt med navnet: kondensere dampen som beveger seg gjennom interiøret. Ved sin øvre munn er koblet til adapteren, og ved den nedre munnen er den forbundet med en ball hvor produktene fra destillasjonen samles inn.

Når det gjelder bildet, bruker de (selv om det ikke alltid er riktig) en gradert sylinder, for å måle destillert volum på en gang.

Vannet som sirkulerer gjennom kondensatorens ytre kappe, går inn i dette ved sin dårligere del og går av den overlegne delen. Dette sikrer at kondensatortemperaturen er lav nok til å tillate kondensering av damper produsert i destillasjonskolben.

Alle stykkene som utgjør destillasjonsapparatet, er festet av klemmer forbundet med en metallbærer.

Et volum av løsningen som skal underkastes destillasjonen, plasseres i den runde kolben med en egnet kapasitet.

Passende tilkoblinger er laget ved hjelp av grafitt eller fett for å sikre at tetningen er effektiv, og oppvarming av løsningen påbegynnes. Samtidig starter passasjen av vann gjennom kondensatoren.

varme

Etter hvert som oppvarmingen av destillasjonsballongen fortsetter, observeres en temperaturøkning i termometeret, inntil et punkt der temperaturen forblir konstant. Dette forblir så selv om oppvarmingen fortsetter; med mindre all flyktig væske har fordampet helt.

Forklaringen på denne oppførselen er at kokpunktet til den nedre kokende komponenten av væskeblandingen er nådd, hvor dens damptrykk er lik utetrykket (760 mm Hg).

På dette tidspunktet blir all varmeenergien brukt i forandringen fra flytende tilstand til gassformen som involverer utløpet av væskens intermolekylære kohesjonskraft. Derfor oversetter varmeforsyningen ikke til en temperaturøkning.

Væskeproduktet fra destillasjonen oppsamles i kolber, merket på riktig måte, hvis volumer vil avhenge av volumet som er opprinnelig plassert i destillasjonskolben.

eksempler

Destillasjon av vann og alkohol

Det er en 50% alkohol-i-vann-løsning. Å vite at kokepunktet for alkohol er 78,4 ° C og vannkokpunktet er ca. 100 ° C, kan man da få en ren alkohol med et enkelt destillasjonstrinn? Svaret er nei.

Ved oppvarming av alkohol-vannblandingen oppnås kokpunktet for den mest flyktige væsken i utgangspunktet; i dette tilfellet alkohol. Den dannede dampen vil ha en større andel av alkoholen, men det vil også være høy tilstedeværelse av vann i dampen, da kokepunktene er like..

Væsken oppsamlet fra destillasjonen og kondensasjonen vil ha en prosentandel alkohol høyere enn 50%. Hvis denne væsken blir utsatt for suksessive destillasjoner, kan en konsentrert alkoholoppløsning nås; men ikke rent, siden damper vil fortsette å trekke vann til en bestemt sammensetning, danner det som kalles en azeotrop

Væskeproduktet av fermentering av sukker har en prosentandel av alkohol på 10%. Denne konsentrasjonen kan bæres ved 50%, som ved Whisky, ved enkel destillasjon.

Væske-fast separasjon

En løsning av et salt i vann dannes av en væske som kan forflytes, og en ikke-flyktig forbindelse med høyt kokepunkt: saltet.

Når løsningen er destillert, kan rent vann oppnås i kondensasjonsvæsken. I mellomtiden, i bunnen av destillasjonskolben, vil saltene sedimentere.

Alkohol og glyserin

Den har en blanding av etylalkohol, med et kokepunkt på 78,4 ºC, og glyserin, med et kokepunkt på 260 ºC. Når det blir underkastet enkel destillasjon, vil den dannede dampen ha en meget høy andel alkohol, nær 100%.

Så du vil få en væske destillert med en prosentandel av alkohol, som ligner på damp. Dette skjer fordi kokepunktene i væsker er svært forskjellige.

referanser

  1. Claude Yoder (2019). Destillasjon. Wired Chemistry Hentet fra: wiredchemist.com
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utgave). CENGAGE Learning.
  3. Dragani, Rachelle. (17. mai 2018). Tre eksempler på enkle destillasjonsblandinger. Sciencing. Hentet fra: sciencing.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2. januar 2019). Hva er destillasjon? Kjemisk definisjon. Hentet fra: thoughtco.com
  5. Dr Welder (N.d.). Enkel destillasjon. Hentet fra: dartmouth.edu
  6. Universitetet i Barcelona. (N.d.). Destillasjon. Hentet fra: ub.edu