THE tislaus on menetelmä homogeenisten seosten erottamiseksi, eli kun komponentit ovat yhdessä faasissa.
Tislausta on kahta tyyppiä. Yksinkertaista tislausta käytetään kiinteän nesteen erotuksessa ja jakotislauksessa keskenään sekoittuvien nesteiden seoksessa.
Jotta seoksen tietty komponentti voidaan eristää, muuttujaa on muutettava. Tislauksessa erotus tapahtuu muuttamalla lämpötilaa siten, että kiinnostava komponentti muuttaa fysikaalista tilaansa.
Tässä prosessissa käytettyjen aineiden ominaisuus on kiehumispiste, eli lämpötila, jossa muutos nesteestä kaasuksi tapahtuu.
tislausprosessi
Tislausprosessi koostuu lämmön syöttämisestä seokseen, kunnes kiinnostuksen kohteena olevan komponentin kiehumispiste saavutetaan ja se muuttuu kaasumaiseen tilaan erottuen muista.
Tämän jälkeen kaasu kulkee jäähdytyskolonnin läpi, jossa aineesta poistetaan lämpöä, kunnes se saavuttaa sulamispisteen ja palaa siten nestemäiseen tilaan. Tämä materiaali ohjataan toiseen säiliöön.
yksinkertainen tislaus
Homogeenisen seoksen erottamiseksi kiinteä aine liuotettuna nesteeseen käytetään yksinkertaista tislausta.
Alla olevassa kuvassa näemme erotusprosessin peruslaitteet.
Ovatko he:
- Tislauspullo (1), joka sisältää seoksen;
- Lämmityspeite (2), joka antaa lämpöä seokselle;
- Lämpömittari (3) lämpötilan muutoksen seuraamiseen;
- Lauhdutin (4), joka jäähdyttää haihtunutta komponenttia ja
- Dekantterilasi (5) erotetun komponentin keräämiseen nestemäisessä tilassa.
Tätä menetelmää voidaan käyttää esimerkiksi pöytäsuolana tunnetun natriumkloridin (NaCl) ja veden erottamiseen. Suolan kiehumispiste on 1465 °C ja se liukenee veteen homogeeniseksi seokseksi.
Koska veden kiehumispiste on 100 ºC, se muuttuu helposti kaasumaiseen tilaan ja erottuu seoksesta, kun taas suola kiteytyy ja pysyy kiinteänä säiliössä.
Vesihöyry poistuu tislauskolvin yläosasta ja kulkee lauhduttimen läpi. Tämän laitteen seinillä kiertää kylmää tai kylmää vettä. Nesteiden välinen lämmönvaihto saa seoksen erotetun komponentin menemään lämpöä ja palaa nestemäiseen tilaan kerättäväksi toiseen säiliöön. Tätä nestettä kutsutaan tisleeksi.
jakotislaus
Homogeenisen seoksen erottamiseksi nesteet sekoittuvat keskenään ja kun kiehumislämpötilojen välillä on suuri ero, käytetään jakotislausta.
Tämä menetelmä fraktioidaan, koska komponentit erotetaan seoksesta kiehumispisteen nousevassa järjestyksessä, eli alkaen alimmasta siihen asti, joka vaatii korkeimman lämpötilan vaiheen vaihtamiseksi.
Alla olevassa kuvassa on menetelmän suorittamiseen käytetty laitteisto.
Kuten yksinkertaisessa tislauksessa, käytetään tislauskolvia (1), lämmityspeitettä (2), lämpömittaria (4), jäähdytintä (5) ja dekantterilasia (6). Kuitenkin tislaus- tai fraktiointikolonni (3) on laite, joka mahdollistaa erotuksen lämpötilan mukaan.
Tislauskolonnissa on joukko esteitä, jotka estävät seoksen kaikkia komponentteja haihuttamasta samanaikaisesti.
Tätä prosessia käytetään laajalti raakaöljyn fraktioiden erottamiseen, joka on hiilivetyjen seos. Jotkut öljykomponenteista ja niiden kiehumispisteet (PE) ovat: butaani (PE 20 ºC), bensiini (PE 150 ºC) ja kerosiini (PE 300 ºC).
Jakotislauksen avulla butaani erotetaan ensimmäisenä komponenttina, koska sillä on alhaisin kiehumispiste, sitten bensiini, jonka kiehumispiste on välissä, ja lopuksi kerosiini.
Tislaussovellukset
Tislausta käytetään laajalti teollisuudessa, koska monet seokset käyvät läpi tämän prosessin. Menetelmällä valmistetaan väkeviä alkoholijuomia, kuten viskiä, brandyä ja vodkaa.
Petrokemian teollisuus käyttää jakotislausta öljyn jalostukseen. Tislaustornit ovat suuria rakenteita, jotka on tehty erottamaan tämän fossiilisen polttoaineen fraktiot.
Tislausharjoitukset
Kysymys 1
Tislaus on ominaisuuteen perustuva erotusmenetelmä.
kemia
b) Fysiikka
c) Biologinen
d) Yleistä asiasta
Vaihtoehto: b) Fysiikka.
Kiehumispiste on aineen tietty fysikaalinen ominaisuus, koska se on ominaista tietylle aineelle. Se on lämpötila, jossa materiaali muuttuu nesteestä kaasumaiseen tilaan, eli se haihtuu.
kysymys 2
Nämä ovat esimerkkejä tislaamalla erotetuista seoksista, PAITSI
a) vesi + asetoni
b) suolavesi
c) vesi + öljy
d) merivesi
Oikea vaihtoehto: c) vesi + öljy.
Vesi ja öljy ovat sekoittumattomia aineita. Tässä tapauksessa dekantointimenetelmää käytetään seoksen komponenttien erottamiseen. Tämä menetelmä perustuu tiheyseroon.
Suolavesi (vesi + suola) ja merivesi, jossa on myös liuenneita suoloja, erotetaan yksinkertaisella tislauksella. Veden ja asetonin osalta käytetään jakotislausta.
kysymys 3
(UFRGS) Kaksifaasinen heterogeeninen järjestelmä muodostuu kolmesta eri nesteestä A, B ja C. On tiedossa, että:
A ja B ovat sekoittuvia keskenään;
C on sekoittumaton A: n ja B: n kanssa;
A on epävakaampi kuin B.
Näiden tietojen perusteella sopivimmat menetelmät kolmen nesteen erottamiseen ovat:
a) sentrifugointi ja dekantointi.
b) dekantointi ja jakosulatus.
c) suodatus ja sentrifugointi.
d) suodatus ja jakotislaus.
e) dekantointi ja jakotislaus.
Oikea vaihtoehto: e) dekantointi ja jakotislaus.
Kysymysjärjestelmän heterogeenisessä järjestelmässä on kaksi vaihetta:
Vaihe 1: nesteet A ja B, jotka sekoittuvat keskenään
Vaihe 2: neste C, joka ei sekoitu muiden komponenttien kanssa
Siksi tiheyseron vuoksi faasi 1 erotetaan vaiheesta 2 dekantointimenetelmällä. Kiehumislämpötilaerosta johtuen, koska A on haihtuvampi kuin B, eli se pyrkii helposti siirtymään kaasumaiseen tilaan, käytetään jakotislausta.
Hanki lisää tietoa sisällöstä:
- Yksinkertainen ja jakotislaus
- Seosten erottelu
- Harjoituksia seosten erottamisesta
