Ο απόσταξη, σε γενικές γραμμές, είναι μια από τις πιο χρησιμοποιούμενες μεθόδους για χωρίζω τα συστατικά των ομοιογενών μειγμάτων που περιέχουν υγρό με στερεά ή μόνο υγρά στη σύνθεσή τους.
Η κλήση κλασματική απόσταξη Χρησιμοποιείται αποκλειστικά για τον διαχωρισμό των συστατικών ενός μείγματος που έχει δύο ή περισσότερα υγρά στη σύνθεσή του, όπως ένα μείγμα νερού και ακετόνης. Είναι σημαντικό τα υγρά που απαρτίζουν το μείγμα να μην έχουν σημεία βρασμού που είναι πολύ κοντά ή ότι το Το μείγμα δεν είναι αζεοτροπικό (ομοιογενές μείγμα που σχηματίζεται μόνο από υγρά που έχουν σημείο βρασμού συνεχής). Σε αυτές τις δύο περιπτώσεις, απαιτούνται χημικές μέθοδοι για τον διαχωρισμό.
Εξοπλισμός που χρησιμοποιείται σε κλασματική απόσταξη είναι σχεδόν το ίδιο με μια απλή απόσταξη, με την προσθήκη εξοπλισμού που ονομάζεται στήλη κλασμάτωσης. Δείτε όλα αυτά παρακάτω:
Τρίποδο σιδήρου: υποστηρίζει την οθόνη αμιάντου και το γυάλινο μπαλόνι.
Καυστήρας Bunsen: εξοπλισμός που εκτελεί τη θέρμανση του μείγματος ·
-
Οθόνη αμιάντου: εξοπλισμό που είναι τοποθετημένο στο τρίποδο έτσι ώστε να απορροφά μέρος της θερμότητας που προέρχεται από τον καυστήρα bunsen, αποτρέποντας την έκρηξη του μπαλονιού απόσταξης.
Παρατήρηση: Το σετ οθόνης αμιάντου, το τρίποδο σιδήρου και ο καυστήρας ψαριού μπορούν να αντικατασταθούν από ηλεκτρική πλάκα θέρμανσης.
Γυάλινο μπαλόνι:εξοπλισμός γυαλιού που δέχεται το ομοιογενές μείγμα που αποτελείται από υγρά ·
Στήλη κλασμάτωσης:γυάλινος σωλήνας γεμάτος με μάρμαρα από γυαλί ή πορσελάνη.
Συμπυκνωτής: εξοπλισμός όπου ο ατμός μετατρέπεται σε υγρό.
Έρλενμιερ ή οποιοσδήποτε άλλος σωλήνας συλλογής: γυάλινος εξοπλισμός που δέχεται το υγρό που έχει συμπυκνωθεί στο συμπυκνωτή.
Θερμόμετρο:εξοπλισμός που επιτρέπει την παρακολούθηση της θερμοκρασίας κατά τη διαδικασία απόσταξης.
Πώς λειτουργεί μια κλασματική απόσταξη βασίζεται στη διαφορά του σημείο βρασμού μεταξύ των υγρών που αποτελούν το μείγμα. Ας χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα του νερού (σημείο βρασμού ίσο με 100 ΟC) και ακετόνη (σημείο βρασμού ίσο με 58 ΟΓ) να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί αυτή η διαδικασία.
Αρχικά προσθέτουμε το μείγμα στη γυάλινη φιάλη. Στη συνέχεια ενεργοποιούμε τον καυστήρα bunsen ή τη θερμαντική πλάκα για να θερμάνουμε το μείγμα. Από εκεί, τα δύο υγρά αρχίζουν να μετατρέπονται σε ατμούς και κινούνται προς τη στήλη κλασμάτωσης, όπου ανταγωνίζονται για τον ίδιο χώρο. Καθώς η στήλη κλασμάτωσης είναι εμπόδιο, καθώς περιέχει αρκετές μπάλες και λίγο ελεύθερο χώρο, μόνο ένας από τους ατμούς μπορεί να το διασχίσει. Μόνο ο υγρός ατμός που έχει το χαμηλότερο σημείο βρασμού διέρχεται από τη στήλη κλασμάτωσης, καθώς όσο χαμηλότερο είναι το σημείο βρασμού, τόσο χαμηλότερη είναι η πυκνότητα ατμών. Αφού περάσει από τη στήλη κλασμάτωσης, ο υγρός ατμός με χαμηλότερο σημείο βρασμού εισέρχεται στον συμπυκνωτή και υφίσταται το φαινόμενο της συμπύκνωσης, επιστρέφοντας στην υγρή κατάσταση. Τέλος, το συμπυκνωμένο υγρό συλλέγεται στη φιάλη συλλογής. Η ακόλουθη εικόνα δείχνει ένα σχήμα κλασματικής απόσταξης:
Εικονογράφηση κλασματικής απόσταξης
Όπως στο παράδειγμα που χρησιμοποιήθηκε, η ακετόνη έχει το χαμηλότερο σημείο βρασμού, αυτή που καταφέρνει να διασχίσει τη στήλη κλασμάτωσης, συμπυκνώνεται και συλλέγεται στη φιάλη συλλέκτη.
Παρατήρηση: Για να αποφευχθεί η διέλευση υδρατμών από τη στήλη κλασμάτωσης, είναι σημαντικό να παραμένετε πάντα σε λειτουργία προσέξτε το θερμόμετρο και μην αφήσετε τη θερμοκρασία θέρμανσης να υπερβεί την τιμή του χαμηλότερου σημείου βρασμός.
Από μένα. Diogo Lopes Dias
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/destilacao-fracionada.htm