Plik prosta destylacja to procedura polegająca na tym, że opary powstające z cieczy kierowane są bezpośrednio do skraplacza, w którym temperatura oparów spada i następuje ich kondensacja.
Służy do oddzielania lotnych składników od nielotnych składników obecnych w cieczy. Służy również do oddzielania dwóch cieczy obecnych w roztworze o bardzo różnych temperaturach wrzenia..
Prosta destylacja nie jest skuteczną metodą oddzielania dwóch lotnych cieczy obecnych w roztworze. Kiedy jego temperatura wzrasta poprzez dostarczanie ciepła, wzrasta również energia kinetyczna cząsteczek, co pozwala im przezwyciężyć siłę kohezji między nimi..
Lotne ciecze zaczynają wrzeć, gdy ich prężność par jest równa ciśnieniu zewnętrznemu wywieranemu na powierzchnię roztworu. Obie ciecze mają wpływ na skład utworzonej pary, przy czym bardziej lotna ciecz jest większa; to znaczy ten o najniższej temperaturze wrzenia.
Dlatego bardziej lotna ciecz stanowi większość utworzonego destylatu. Proces powtarza się, aż do osiągnięcia pożądanej czystości lub najwyższego możliwego stężenia..
Indeks artykułów
W przypadku prostej destylacji temperaturę roztworu podnosi się, aż się zagotuje. W tym momencie następuje przejście ze stanu ciekłego do gazowego. Obserwuje się to, gdy w roztworze zaczyna się ciągłe bulgotanie.
Sprzęt do prostej destylacji zwykle składa się z palnika lub koca grzewczego (patrz zdjęcie); okrągłą kolbę ze szkła ogniotrwałego z wylotem ze szkła szlifowanego, umożliwiającego połączenie; i kilka szklanych koralików (niektóre używają drewnianego patyczka), aby zmniejszyć rozmiar powstających pęcherzyków.
Szklane kulki służą jako jądra tworzące pęcherzyki, które umożliwiają powolne wrzenie cieczy, unikając przegrzania, które powoduje powstawanie pewnego rodzaju gigantycznych pęcherzyków; zdolne nawet do usunięcia masy cieczy z kolby destylacyjnej.
Do wylotu kolby przymocowany jest ogniotrwały łącznik szklany z trzema wylotami, które są wykonane ze szlifowanego szkła. Jedna szyjka jest przymocowana do kolby destylacyjnej, druga szyjka jest przymocowana do chłodnicy, a trzecia szyjka jest zamknięta gumowym korkiem..
Na zdjęciu uchwyt nie ma tego adaptera; zamiast tego, przez ten sam gumowy korek, umieszcza się termometr i bezpośrednie złącze do skraplacza.
Skraplacz jest urządzeniem zaprojektowanym do pełnienia funkcji, którą wskazuje jego nazwa: do skraplania pary, która przez niego przepływa. Przez górny otwór jest połączony z łącznikiem, a przez dolny otwór jest połączony z balonem, w którym gromadzone są produkty destylacji..
W przypadku obrazu używają (choć nie zawsze jest to poprawne) cylindra miarowego, aby od razu zmierzyć destylowaną objętość.
Woda, która krąży przez zewnętrzny płaszcz skraplacza, wpływa do niego przez jego dolną część i wypływa przez górną część. Zapewnia to, że temperatura skraplacza jest wystarczająco niska, aby umożliwić kondensację oparów wytwarzanych w kolbie destylacyjnej..
Wszystkie części składające się na aparat destylacyjny są mocowane za pomocą zacisków połączonych z metalową podstawą.
Objętość roztworu do destylacji umieszcza się w okrągłej kolbie o odpowiedniej pojemności.
Odpowiednie połączenia wykonuje się za pomocą grafitu lub smaru, aby zapewnić skuteczne uszczelnienie i rozpoczyna się nagrzewanie roztworu. Jednocześnie rozpoczyna się przepływ wody przez skraplacz.
Gdy kolba destylacyjna jest podgrzewana, na termometrze obserwuje się wzrost temperatury, aż do osiągnięcia punktu, w którym temperatura pozostaje stała. Pozostaje tak, nawet jeśli ogrzewanie trwa nadal; chyba że cała lotna ciecz całkowicie wyparowała.
Wyjaśnieniem tego zachowania jest to, że osiągnięto temperaturę wrzenia składnika o najniższej temperaturze wrzenia ciekłej mieszaniny, w której jego prężność par jest równa ciśnieniu zewnętrznemu (760 mm Hg).
W tym momencie cała energia cieplna jest wydatkowana przy przejściu ze stanu ciekłego do stanu gazowego, co wiąże się z wygaśnięciem międzycząsteczkowej siły kohezji cieczy. Dlatego dostawa ciepła nie przekłada się na wzrost temperatury..
Ciekły produkt destylacji zbiera się do odpowiednio oznakowanych kolb, których objętości będą zależały od objętości pierwotnie umieszczonej w kolbie destylacyjnej..
Masz 50% alkohol w roztworze wodnym. Wiedząc, że temperatura wrzenia alkoholu wynosi 78,4 ° C, a temperatura wrzenia wody wynosi około 100 ° C, czy można otrzymać czysty alkohol w prostym etapie destylacji? Odpowiedź brzmi nie.
Ogrzewając mieszaninę alkohol-woda, początkowo osiąga się temperaturę wrzenia najbardziej lotnej cieczy; w tym przypadku alkohol. Utworzona para będzie miała wyższy udział alkoholu, ale będzie również duża obecność wody w parze, ponieważ punkty wrzenia są podobne..
Ciecz zebrana z destylacji i kondensacji będzie miała zawartość alkoholu większą niż 50%. Jeśli ciecz tę poddaje się kolejnym destylacjom, można uzyskać stężony roztwór alkoholu; ale nie czysty, ponieważ opary będą nadal ciągnąć wodę do określonego składu, tworząc tak zwany azeotrop
Płynny produkt fermentacji cukrów zawiera 10% alkoholu. To stężenie, które można doprowadzić do 50%, podobnie jak w przypadku whisky, przez prostą destylację.
Roztwór soli w wodzie składa się z cieczy, która może ulec ulotnieniu, oraz nielotnego związku o wysokiej temperaturze wrzenia: soli..
Destylując roztwór, można uzyskać czystą wodę w skroplonej cieczy. W międzyczasie na dnie kolby destylacyjnej sole osadzą się.
Istnieje mieszanina alkoholu etylowego o temperaturze wrzenia 78,4ºC i gliceryny o temperaturze wrzenia 260ºC. Po poddaniu prostej destylacji powstałe opary będą miały bardzo wysoki procent alkoholu, bliski 100%..
Dlatego otrzymamy destylowaną ciecz z procentową zawartością alkoholu, podobną do pary. Dzieje się tak, ponieważ temperatury wrzenia cieczy są bardzo różne.
Jeszcze bez komentarzy