ЈЕДНОСТАВНА ДЕСТИЛАЦИЈА: ПОСТУПАК И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Једноставан дестилације представља процес у којем се испарења произведена од течности довео директно кондензатором, у коме ниске температуре паре и кондензације.

Користи се за одвајање испарљивих компоненти од неиспарљивих компоненти присутних у течности. Такође се користи за одвајање две течности које се налазе у раствору са веома различитим тачкама кључања.

Основно подешавање једноставне дестилације. Извор: Пикабаи

Једноставна дестилација није ефикасна метода за одвајање две испарљиве течности присутне у раствору. Када се температура те температуре повећава снабдевањем топлином, повећава се и кинетичка енергија молекула, што им омогућава да превазиђу кохезиону силу међу њима.

Испарљиве течности почињу да кључају када њихов притисак паре буде једнак спољном притиску на површини раствора. Обе течности доприносе саставу формиране паре, а присуство хлапљиве течности је веће; то јест она са најнижом тачком кључања.

Због тога, испарљива течност чини већину формираног дестилата. Поступак се понавља све док се не постигне жељена чистоћа или највећа могућа концентрација.

Једноставан поступак дестилације

Једноставном дестилацијом температура раствора се повећава док не прокључа. У том тренутку долази до преласка између течног у гасовита стања. Ово се примећује када у раствору почне константно мехурити.

Опрема

Опрема за једноставну дестилацију обично се састоји од горионика или покривача (види слику); округла ватростална стаклена тиквица са устима од брушеног стакла како би се омогућило њено спајање; а неке стаклене куглице (неке користе дрвени штап) да смање величину формираних мехурића.

Стаклене куглице служе као језгра која формирају мјехуриће, а која течности полако кључају, избјегавајући прегријавање што резултира формирањем својеврсних џиновских мјехурића; чак и способна да избаци масу течности из тиквице за дестилацију.

На устима боце је причвршћен адаптер од ватросталног стакла са три уста, израђен од мљевеног стакла. Један врат је причвршћен на тиквицу за дестилацију, други врат је прикључен на кондензатор, а трећи врат је затворен употребом гуменог чепа.

На слици, носач нема овај адаптер; уместо тога, термометар и директан прикључак за кондензатор постављени су кроз исти гумени чеп.

Кондензатор

Кондензатор је уређај дизајниран да испуни функцију на коју његов назив каже: да кондензује пару која се креће кроз њега. Кроз горња уста спојена је с адаптером, а кроз доња уста спојена је са балоном на којем се сакупљају производи дестилације.

У случају слике користе (иако то није увек тачно) градуирани цилиндар, за одмеравање дестиловане запремине одједном.

Вода која циркулише вањским омотачем кондензатора, улази у њу кроз доњи дио и излази кроз горњи дио. Овим се осигурава да је температура кондензатора довољно ниска да омогући кондензацију пара које се стварају у тиквици за дестилацију.

Сви делови који чине апарат за дестилацију учвршћени су копчама спојеним на метални носач.

Запремина раствора који се подвргава дестилацији смешта се у округлу тиквицу одговарајућег капацитета.

Правилна повезивања се користе графитом или мастима да би се осигурало ефикасно заптивање и загревање раствора почело. Истовремено започиње пролазак воде кроз кондензатор.

Грејање

Док се боца за дестилацију загрева, примећује се пораст температуре на термометру, све док се не постигне тачка у којој температура остаје константна. То остаје чак и ако се грејање настави; осим ако је сва испарљива течност потпуно испала.

Објашњење оваквог понашања је да је достигнута тачка кључања компоненте са најнижом тачком кључања течне смеше, у којој је њен притисак паре једнак спољном притиску (760 мм Хг).

У овом тренутку, сва топлотна енергија се троши у преласку из течног у гасовито стање што укључује истицање међумолекулске кохезијске силе течности. Због тога се испорука топлоте не преводи у повећање температуре.

Течни производ дестилације се сакупља у правилно означеним бочицама, чија ће количина зависити од волумена првобитно стављеног у тиквицу за дестилацију.

Примери

Дестилација воде и алкохола

Имате 50% раствор алкохола у води. Знајући да је врелиште алкохола 78,4 ° Ц, а тачка кључања воде око 100 ° Ц, да ли се онда чисти алкохол може добити једноставним кораком дестилације? Одговор је не.

Загријавањем смјесе алкохол-вода првобитно се постиже тачка кључања највише испарљиве течности; у овом случају алкохол. Пара која се формира имаће већи удио алкохола, али ће такође бити присутно велика количина воде у пари, пошто су тачке кључања сличне.

Течност прикупљена дестилацијом и кондензацијом имаће алкохол већи од 50%. Ако се ова течност подвргне узастопним дестилацијама, може се постићи концентровани раствор алкохола; али није чиста, јер ће испарења наставити да вуку воду до одређеног састава, формирајући оно што је познато као азеотроп

Течни производ ферментације шећера има проценат алкохола од 10%. Ова концентрација која се може довести до 50%, као у случају вискија, једноставном дестилацијом.

Одвајање течно-чврсто тело

Раствор соли у води састоји се од течности која се може испарити и неиспарљивог једињења са високом тачком кључања: соли.

Дестилацијом раствора може се добити чиста вода у кондензационој течности. У међувремену, на дну тиквице за дестилацију соли ће се таложити.

Алкохол и глицерин

Постоји мешавина етил-алкохола, тачке кључања 78,4ºЦ и глицерина, тачке кључања 260 ° Ц. Када се подвргне једноставној дестилацији, формирана пара ће имати веома висок проценат алкохола, близу 100%.

Због тога ће се добити дестилована течност са процентом алкохола, сличном оном паре. То се дешава зато што су врелишта течности веома различита.

Референце

1. Цлауде Иодер. (2019). Дестилација. Жична хемија. Опоравак од: виредцхемист.цом
2. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија. (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
3. Драгани, Рацхелле. (17. маја 2018.). Три примера једноставних дестилационих смеша. Сциацхинг. Опоравило од: сциацхинг.цом
4. Хелменстине, др Анне Марие (02. јануара 2019). Шта је дестилација? Дефиниција хемије. Опоравак од: тхинкцо.цом
5. Др Велдер. (сф) Једноставна дестилација. Опоравак од: дартмоутх.еду
6. Универзитет у Барселони. (сф) Дестилација. Опоравак од: уб.еду