THE destilācija ir homogēnu maisījumu atdalīšanas metode, tas ir, kad komponenti atrodas vienā fāzē.
Ir divi destilācijas veidi. Vienkāršā destilācija tiek izmantota cieto un šķidrumu atdalīšanā un frakcionētā destilācijā šķidrumu maisījumā, kas sajaucas savā starpā.
Lai varētu izolēt noteiktu maisījuma sastāvdaļu, ir jāmaina mainīgais. Destilācijas gadījumā atdalīšana notiek, mainot temperatūru tā, ka interesējošā sastāvdaļa maina savu fizisko stāvokli.
Šajā procesā izmantoto vielu īpašība ir vārīšanās punkts, tas ir, temperatūra, kurā notiek pāreja no šķidruma uz gāzi.
destilācijas process
Destilācijas process sastāv no siltuma padeves maisījumam, līdz tiek sasniegta interesējošās sastāvdaļas viršanas temperatūra un tā pāriet gāzveida stāvoklī, atdaloties no pārējiem.
Pēc tam gāze iziet cauri dzesēšanas kolonnai, kur no vielas tiks noņemts siltums, līdz tā sasniegs kušanas temperatūru un tādējādi atgriežas šķidrā stāvoklī. Šis materiāls tiek novirzīts uz citu konteineru.
vienkārša destilācija
Lai atdalītu viendabīgu maisījumu no šķidrumā izšķīdināta cieta viela tiek izmantota vienkārša destilācija.
Zemāk esošajā attēlā redzams atdalīšanas procesa pamata aprīkojums.
Vai viņi:
- destilācijas kolba (1), kurā ir maisījums;
- Sildīšanas sega (2), kas nodrošina maisījuma siltumu;
- Termometrs (3), lai uzraudzītu temperatūras izmaiņas;
- Kondensators (4), lai atdzesētu iztvaicēto komponentu un
- Vārglāze (5), lai savāktu atdalīto komponentu šķidrā stāvoklī.
Šo procesu var izmantot, piemēram, lai atdalītu nātrija hlorīdu (NaCl), kas pazīstams kā galda sāls, un ūdens. Sāls viršanas temperatūra ir 1465 °C, un tas izšķīst ūdenī, veidojot viendabīgu maisījumu.
Tā kā ūdens viršanas temperatūra ir 100 ºC, tas viegli pāriet gāzveida stāvoklī un tiek atdalīts no maisījuma, savukārt sāls kristalizējas un traukā paliek cietā stāvoklī.
Ūdens tvaiki iziet destilācijas kolbas augšpusē un iet caur kondensatoru. Uz šīs iekārtas sienām cirkulē auksts vai auksts ūdens. Siltuma apmaiņa starp šķidrumiem liek atdalītajai maisījuma sastāvdaļai zaudēt siltumu un atgriezties šķidrā stāvoklī, lai to savāktu citā traukā. Šo šķidrumu sauc par destilātu.
frakcionēta destilācija
Lai atdalītu viendabīgu maisījumu no Šķidrumi, kas sajaucas viens ar otru un ar lielu viršanas temperatūru starpību izmanto frakcionētu destilāciju.
Šī metode ir frakcionēta, jo sastāvdaļas tiek atdalītas no maisījuma viršanas punkta augošā secībā, tas ir, sākot ar zemāko līdz tai, kurai nepieciešama augstākā temperatūra, lai mainītu fāzi.
Zemāk esošajā attēlā ir redzams aprīkojums, kas izmantots metodes veikšanai.
Tāpat kā vienkāršajā destilācijā, tiek izmantota destilācijas kolba (1), sildīšanas sega (2), termometrs (4), kondensators (5) un vārglāze (6). Tomēr, destilācijas vai frakcionēšanas kolonna (3) ir iekārta, kas ļauj atdalīt atkarībā no temperatūras.
Destilācijas kolonnā ir virkne šķēršļu, kas novērš visu maisījuma sastāvdaļu iztvaikošanu vienlaikus.
Šo procesu plaši izmanto, lai atdalītu naftas frakcijas, kas ir ogļūdeņražu maisījums. Dažas no naftas sastāvdaļām un to attiecīgie viršanas punkti (PE) ir: butāns (PE 20 ºC), benzīns (PE 150 ºC) un petroleja (PE 300 ºC).
Ar frakcionētu destilāciju pirmais atdalītais komponents ir butāns, jo tam ir viszemākā viršanas temperatūra, pēc tam benzīns ar vidēju viršanas temperatūru un, visbeidzot, petroleja.
Destilācijas pielietojumi
Destilāciju plaši izmanto rūpniecībā, jo daudzi maisījumi tiek pakļauti šim procesam. Izmantojot šo metodi, tiek pagatavoti tādi stiprie alkoholiskie dzērieni kā viskijs, brendijs un degvīns.
Naftas ķīmijas rūpniecība izmanto frakcionētu destilāciju, lai rafinētu eļļu. Destilācijas torņi ir lielas konstrukcijas, kas izgatavotas, lai atdalītu šīs fosilā kurināmā frakcijas.
Destilācijas vingrinājumi
jautājums 1
Destilācija ir uz īpašībām balstīta atdalīšanas metode.
ķīmija
b) Fizika
c) Bioloģiskā
d) vispārīgi jautājumi
Alternatīva: b) fizika.
Viršanas temperatūra ir īpaša vielas fizikālā īpašība, jo tā ir raksturīga konkrētai vielai. Tā ir temperatūra, kurā materiāls mainās no šķidruma uz gāzveida stāvokli, tas ir, tas iztvaiko.
2. jautājums
Šie ir destilācijas ceļā atdalītu maisījumu piemēri, IZŅEMOT
a) ūdens + acetons
b) sālījums
c) ūdens + eļļa
d) jūras ūdens
Pareiza alternatīva: c) ūdens + eļļa.
Ūdens un eļļa ir nesajaucamas vielas. Šajā gadījumā maisījuma sastāvdaļu atdalīšanai izmanto dekantēšanas metodi. Šīs metodes pamatā ir blīvuma atšķirība.
Sālījumu (ūdens + sāls) un jūras ūdeni, kurā ir arī izšķīdušie sāļi, atdala ar vienkāršu destilāciju. Ūdenim un acetonam izmanto frakcionētu destilāciju.
3. jautājums
(UFRGS) Divfāzu neviendabīgu sistēmu veido trīs dažādi šķidrumi A, B un C. Ir zināms, ka:
A un B ir viens ar otru sajaucami;
C nesajaucas ar A un ar B;
A ir nepastāvīgāks nekā B.
Pamatojoties uz šo informāciju, vispiemērotākās metodes trīs šķidrumu atdalīšanai ir:
a) centrifugēšana un dekantēšana.
b) dekantēšana un daļēja kausēšana.
c) filtrēšana un centrifugēšana.
d) filtrēšana un frakcionēta destilācija.
e) dekantēšana un frakcionēta destilācija.
Pareiza alternatīva: e) dekantēšana un frakcionēta destilācija.
Jautājuma neviendabīgajai sistēmai ir divas fāzes:
1. fāze: šķidrumi A un B, kas sajaucas viens ar otru
2. fāze: šķidrums C, kas nesajaucas ar citām sastāvdaļām
Tāpēc blīvuma atšķirības dēļ 1. fāze tiek atdalīta no 2. fāzes, izmantojot dekantēšanas metodi. Sakarā ar viršanas temperatūras atšķirību, jo A ir gaistošāks nekā B, tas ir, tas viegli pāriet gāzveida stāvoklī, tiek izmantota frakcionēta destilācija.
Iegūstiet vairāk zināšanu par saturu:
- Vienkārša un frakcionēta destilācija
- Maisījumu atdalīšana
- Vingrinājumi maisījumu atdalīšanai
