THE фракционна дестилация е процес, използван за разделяне на хомогенни смеси, образувани от най-малко две смесващи се течности. Разделянето по този метод се основава на различните точки на кипене на компонентите на сместа.
Този тип разделяне обикновено се прилага за смеси, които имат компоненти с около 25 °C разлика в точката на кипене.
Основният апарат за процеса е колона за фракциониране, наричана още дестилационна колона, която има серия от препятствия вътре, за да се предотврати изпаряването на всички компоненти на сместа едновременно.
По принцип сместа се нагрява в дестилационна колба, докато агрегатното състояние на компонента с най-ниска точка на кипене се промени. След това парата преминава през фракционна колона, която разделя фракциите и след това кондензаторът кара веществото да се върне в течно състояние, така че да бъде насочено към събирателния контейнер.
Фракционната дестилация се използва широко в индустриите и лабораториите, имайки голямо търговско значение. Примери за приложения са: пречистване на вода, отделяне на петролни компоненти и отделяне на втечнен въздух.
Петролът, например, е смес от въглеводороди, като бутан (PE 20 °C), бензин (PE 150 °C) и керосин (PE 300 °C). Следователно редът на разделяне на компонентите при фракционната дестилация от най-ниската до най-високата точка на кипене е: бутан, бензин и керосин.
Оборудване за фракционна дестилация
При фракционната дестилация се използва система, съставена от следните части:
- Дестилационна колба (1), която съдържа сместа;
- Нагряващо одеяло (2), което осигурява топлина на сместа;
- Дестилационна колона (3), която позволява разделяне по температура;
- Термометър (4), за проследяване на промяната на температурата;
- Кондензатор (5), за охлаждане на изпарения компонент;
- Бехерова чаша (6), за събиране на отделения компонент в течно състояние.
Процес на разделяне при фракционна дестилация
Първо, сместа се поставя в дестилационната колба заедно с гранулите против сблъсък, за да се предотврати бързото изпаряване.
Фракционираната колона е свързана с дестилационната колба. Докато сместа се нагрява, парата се издига в колоната, вътрешността на която е облицована с "препятствия", обикновено от стъклени или порцеланови перли.
Контактът на течността вътре в колоната кара веществата на сместа да губят топлина при преминаване през оборудването и само компонентът с най-ниска точка на кипене отива в горната част на колоната.
Парата, която достига до кондензатора, след това се охлажда, докато се втечни, т.е. върне се в течно състояние и се събира в приемната колба.
Прочетете също: Какво представлява дестилацията?
Фракционна дестилация на петрол
Маслото е сложна смес от органични съединения и различните компоненти, разделени в процеса на дестилация, се наричат фракции. Фракциите на петрола се образуват от въглеводороди, като бензин, дизел, керосин и битум.
Фракциите се разделят в дестилационна кула, стоманена колона, пълна с тави, които имат "препятствия" за преминаване на масло.
Първоначално маслото се нагрява в пещ и нагрятата смес се подава към дъното на дестилационна кула. Температурата на кулата е по-висока отдолу и по-ниска отгоре, за да се предотврати изпаряването на по-тежките фракции с по-леките компоненти.
Въглеводородите с по-дълга въглеродна верига се кондензират и отстраняват в дъното на кулата. Тези фракции са тъмни, вискозни и по-трудни за изпаряване. Едноверижните, от друга страна, имат по-ниски точки на кипене и следователно кондензират при температури по-близо до върха на кулата, където се събират.
научете повече за рафиниране на нефт.
Разлика между проста и фракционна дестилация
Простата дестилация се прилага, когато искаме да отделим твърдо вещество, разтворено в течност. За целта загряваме сместа, докато разтворителят се изпари. Този процес е по-бърз и изисква по-малко енергия от фракционната дестилация.
Пример за смес, която може да бъде разделена чрез проста дестилация, е вода и сол. Водата, която има точка на кипене много по-ниска от трапезната сол, се изпарява при нагряване на сместа и след преминаване през кондензатор се събира в друг съд.
Фракционната дестилация се прилага за разделяне на течности, които се смесват една с друга, като вода и ацетон.
Придобийте повече знания със съдържанието:
- Проста и фракционна дестилация
- Разделяне на сместа
- Упражнения за разделяне на смеси
Библиографски справки
БРАУН, Т. L.; ЛЕМАЙ МЛАДШИ, Х. И.; БЪРСТЕН, Б. И.; БЪРДЖ, Дж. Р. Химията е основната наука. 9-то изд. Pearson Prentice Hall до Бразилия, 2008 г.
USBERCO, J.; САЛВАДОР, Е. Обща химия. 12-то изд. Сао Пауло: Saraiva, 2006.
РЪСЕЛ Дж б. Обща химия. об. 1. Макрон, 1996 г.
- Дестилация
- Проста и фракционна дестилация
- рафиниране на нефт
- Упражнения за разделяне на смеси
- Разделяне на смеси
- Материали, използвани в лабораторията по химия
- лабораторна стъклария
- Упражнения по органична химия с отговори
