destilācija, kopumā ir viena no visbiežāk izmantotajām metodēm izjaukt viendabīgu maisījumu sastāvdaļas, kuru sastāvā ir šķidrums ar cietu vai tikai šķidrumu.
Zvans frakcionēta destilācija to izmanto tikai to maisījuma sastāvdaļu atdalīšanai, kuru sastāvā ir divi vai vairāki šķidrumi, piemēram, ūdens un acetona maisījums. Ir svarīgi, lai šķidrumiem, kas veido maisījumu, nebūtu pārāk tuvu viršanas temperatūras vai ka maisījums nav azeotropisks (viendabīgs maisījums, ko veido tikai šķidrumi, kuriem ir viršanas temperatūra nemainīgs). Šajos divos gadījumos atdalīšanai ir nepieciešamas ķīmiskas metodes.
Iekārtas, ko izmanto frakcionētā destilācijā tie ir praktiski tādi paši kā vienkāršai destilācijai, pievienojot aprīkojumu, ko sauc par frakcionēšanas kolonnu. Skatiet tos visus zemāk:
Dzelzs statīvs: atbalsta azbesta sietu un stikla balonu;
Bunsena deglis: aprīkojums, kas veic maisījuma sildīšanu;
-
Azbesta ekrāns: aprīkojums, kas novietots uz statīva tā, lai tas absorbētu daļu siltuma, kas nāk no bunsen degļa, novēršot destilācijas kolbas plīšanu;
Novērošana: azbesta sietu komplektu, dzelzs statīvu un bunsena degli var aizstāt ar elektrisko sildīšanas plāksni.
Stikla balons:stikla iekārtas, kas uztver viendabīgu maisījumu, kas sastāv no šķidrumiem;
Frakcionēšanas kolonna:stikla caurule, kas piepildīta ar stikla vai porcelāna bumbiņām.
Kondensators: iekārta, kurā tvaiki tiek pārveidoti par šķidrumu.
Erlenmeijers vai jebkura cita savākšanas caurule: stikla aprīkojums, kas uztver kondensatorā kondensēto šķidrumu.
Termometrs:aprīkojums, kas ļauj kontrolēt temperatūru destilācijas procesā.
Daļējas destilācijas darbība ir balstīts uz vārīšanās punkts starp šķidrumiem, kas veido maisījumu. Izmantosim ūdens piemēru (viršanas temperatūra ir vienāda ar 100 ° C) OC) un acetonu (viršanas temperatūra ir vienāda ar 58 ° C) OC) saprast, kā šis process darbojas.
Sākumā maisījumu pievieno stikla kolbā. Pēc tam mēs ieslēdzam bunsena degli vai sildīšanas plāksni, lai sildītu maisījumu. No turienes abi šķidrumi sāk pārveidoties par tvaiku un virzās uz frakcionēšanas kolonnu, kur viņi sacenšas par vienu un to pašu vietu. Tā kā frakcionēšanas kolonna ir šķērslis, jo tajā ir vairākas bumbiņas un maz brīvas vietas, tikai viens no tvaikiem to spēj šķērsot. Frakcionēšanas kolonnā iet tikai šķidrie tvaiki, kuru viršanas temperatūra ir viszemākā, jo zemāka viršanas temperatūra, jo mazāks tvaiku blīvums. Pēc frakcionēšanas kolonnas šķidrie tvaiki ar zemāku viršanas temperatūru nonāk kondensatorā un iziet kondensāta parādību, atgriežoties šķidrā stāvoklī. Visbeidzot, kondensētais šķidrums tiek savākts savākšanas kolbā. Šajā attēlā parādīta frakcionētas destilācijas shēma:
Daļējas destilācijas ilustrācija
Tāpat kā izmantotajā piemērā, acetonam ir viszemākā viršanas temperatūra, tas ir tas, kurš izdodas šķērsot frakcionēšanas kolonnu, kondensējot un savācot kolektora kolbā.
Novērošana: Lai ūdens tvaiki nenonāktu arī caur frakcionēšanas kolonnu, ir svarīgi vienmēr turēties skatīties termometru un neļaut sildīšanas temperatūrai pārsniegt zemākā punkta temperatūru vārīšanās.
Autors: Diogo Lopes Dias
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/destilacao-fracionada.htm