distilare simplă este o procedură în care vaporii produși dintr-un lichid sunt luați direct într-un condensator, în cadrul căruia temperatura vaporilor scade și se produce condensarea lor.
Se utilizează pentru a separa o componentă volatilă de componentele nevolatile prezente într-un lichid. Este, de asemenea, utilizat pentru separarea a două lichide prezente într-o soluție cu puncte de fierbere foarte diferite..
Distilarea simplă nu este o metodă eficientă pentru separarea a două lichide volatile prezente într-o soluție. Când temperatura acesteia crește prin alimentarea cu căldură, crește și energia cinetică a moleculelor, ceea ce le permite să depășească forța de coeziune dintre ele..
Lichidele volatile încep să fiarbă atunci când presiunea lor de vapori este egală cu presiunea externă exercitată pe suprafața soluției. Ambele lichide contribuie la compoziția vaporilor formați, lichidul mai volatil fiind mai mare; adică cel cu cel mai scăzut punct de fierbere.
Prin urmare, lichidul mai volatil alcătuiește cea mai mare parte a distilatului format. Procesul se repetă până când se atinge o puritate dorită sau se atinge cea mai mare concentrație posibilă..
Indice articol
În distilarea simplă, temperatura unei soluții crește până fierbe. În acel moment are loc tranziția între stările lichide la cele gazoase. Acest lucru se observă atunci când începe o clocotire constantă în soluție.
Echipamentul pentru distilarea simplă constă de obicei dintr-un arzător sau o pătură de încălzire (vezi imaginea); un balon rotund de sticlă refractară cu gură de sticlă măcinată, pentru a permite cuplarea acestuia; și unele mărgele de sticlă (unele folosesc un băț de lemn) pentru a reduce dimensiunea bulelor formate.
Mărgelele de sticlă servesc drept nuclee care formează bule, care permit lichidului să fiarbă încet, evitând supraîncălzirea care duce la formarea unui fel de bule uriașe; capabil chiar să expulzeze o masă de lichid din balonul de distilare.
La gura balonului este atașat un adaptor de sticlă refractară cu trei guri, care sunt realizate din sticlă măcinată. Un gât este atașat la balonul de distilare, un al doilea gât este atașat condensatorului, iar al treilea gât este închis utilizând un dop de cauciuc..
În imagine, suportului îi lipsește acest adaptor; și în schimb, prin același dop de cauciuc, sunt plasate termometrul și un conector direct la condensator.
Condensatorul este un dispozitiv conceput pentru a îndeplini funcția pe care numele său o indică: de a condensa aburul care se mișcă prin el. Prin gura sa superioară este cuplat la adaptor, iar prin gura inferioară este conectat la un balon unde sunt colectați produsele de distilare..
În cazul imaginii, ei folosesc (deși nu este întotdeauna corect) un cilindru gradat, pentru a măsura volumul distilat simultan.
Apa care circulă prin învelișul exterior al condensatorului, o pătrunde prin partea sa inferioară și iese prin partea superioară. Acest lucru asigură faptul că temperatura condensatorului este suficient de scăzută pentru a permite condensarea vaporilor produși în balonul de distilare..
Toate părțile care alcătuiesc aparatul de distilare sunt fixate prin cleme conectate la un suport metalic.
Un volum de soluție care urmează să fie supus distilării este plasat în balonul rotund cu o capacitate adecvată.
Conexiunile adecvate se fac folosind grafit sau grăsime pentru a asigura o etanșare eficientă și începe încălzirea soluției. Simultan, începe trecerea apei prin condensator.
Pe măsură ce balonul de distilare este încălzit, se observă o creștere a temperaturii pe termometru, până când se atinge un punct în care temperatura rămâne constantă. Acest lucru rămâne valabil chiar dacă încălzirea continuă; cu excepția cazului în care tot lichidul volatil s-a evaporat complet.
Explicația acestui comportament este că a fost atins punctul de fierbere al componentei cu cel mai scăzut punct de fierbere al amestecului lichid, în care presiunea sa de vapori este egală cu presiunea externă (760 mm de Hg).
În acest moment, toată energia termică este consumată în schimbarea de la starea lichidă la starea gazoasă care implică expirarea forței de coeziune intermoleculară a lichidului. Prin urmare, furnizarea de căldură nu se traduce printr-o creștere a temperaturii..
Produsul lichid al distilării este colectat în baloane etichetate corespunzător, ale căror volume vor depinde de volumul plasat inițial în balonul de distilare..
Aveți o soluție de 50% alcool în apă. Știind că punctul de fierbere al alcoolului este de 78,4 ° C și punctul de fierbere al apei este de aproximativ 100 ° C, atunci se poate obține un alcool pur cu o etapă simplă de distilare? Raspunsul este nu.
Prin încălzirea amestecului alcool-apă se atinge inițial punctul de fierbere al celui mai volatil lichid; în acest caz, alcoolul. Aburul format va avea o proporție mai mare de alcool, dar va exista și o prezență ridicată de apă în abur, deoarece punctele de fierbere sunt similare..
Lichidul colectat din distilare și condensare va avea un procent de alcool mai mare de 50%. Dacă acest lichid este supus distilărilor succesive, se poate obține o soluție concentrată de alcool; dar nu pur, deoarece vaporii vor continua să tragă apa către o anumită compoziție, formând ceea ce este cunoscut sub numele de azeotrop
Produsul lichid al fermentării zaharurilor are un procent alcoolic de 10%. Această concentrație care poate fi adusă la 50%, ca în cazul whisky-ului, prin distilare simplă.
O soluție de sare în apă constă dintr-un lichid care poate fi volatilizat și un compus nevolatil cu un punct de fierbere ridicat: sarea..
Prin distilarea soluției, apa pură poate fi obținută în lichidul de condensare. Între timp, în partea de jos a balonului de distilare sărurile se vor depune.
Există un amestec de alcool etilic, cu un punct de fierbere de 78,4 ° C, și glicerină, cu un punct de fierbere de 260 ° C. Când este supus unei distilări simple, vaporii formați vor avea un procent foarte mare de alcool, aproape de 100%..
Prin urmare, se va obține un lichid distilat cu un procent de alcool, similar cu cel al aburului. Acest lucru se întâmplă deoarece punctele de fierbere ale lichidelor sunt foarte diferite.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.