DE destillasjon er en metode for å separere homogene blandinger, det vil si når komponentene er i en enkelt fase.
Det finnes to typer destillasjon. Enkel destillasjon brukes i fast-væske-separasjon og fraksjonert destillasjon i en blanding av væsker som er blandbare med hverandre.
For å kunne isolere en bestemt komponent i en blanding er det nødvendig å modifisere en variabel. Ved destillasjon skjer separasjon ved å endre temperaturen slik at komponenten av interesse endrer sin fysiske tilstand.
Egenskapen til stoffene som brukes i denne prosessen er kokepunkt, det vil si temperaturen som endringen fra væske til gass skjer ved.
destillasjonsprosess
Destillasjonsprosessen består i å tilføre varme til en blanding til kokepunktet for komponenten av interesse er nådd og den endres til en gassform, og skiller seg fra de andre.
Deretter passerer gassen gjennom en kjølekolonne, hvor varme vil bli fjernet fra stoffet til det når smeltepunktet og dermed går tilbake til flytende tilstand. Dette materialet ledes til en annen beholder.
enkel destillasjon
For å skille en homogen blanding fra fast stoff oppløst i væske enkel destillasjon brukes.
På bildet nedenfor kan vi se det grunnleggende utstyret for separasjonsprosessen.
Er de:
- destillasjonskolbe (1), som inneholder blandingen;
- Varmeteppe (2), som gir varme til blandingen;
- Termometer (3), for å overvåke temperaturendringen;
- Kondensator (4), for å avkjøle den fordampede komponenten og
- Beger (5), for å samle den separerte komponenten i flytende tilstand.
Denne prosessen kan for eksempel brukes til å skille natriumklorid (NaCl), kjent som bordsalt, og vann. Saltet har et kokepunkt på 1465 °C og løses opp i vann for å danne en homogen blanding.
Siden vann har et kokepunkt på 100 ºC, går det lett over i gassform og skilles fra blandingen, mens saltet krystalliserer og forblir i fast tilstand i beholderen.
Vanndampen kommer ut på toppen av destillasjonskolben og passerer gjennom en kondensator. Kaldt eller kaldt vann sirkulerer på veggene til dette utstyret. Utvekslingen av varme mellom væskene fører til at den separerte komponenten i blandingen mister varme og går tilbake til en flytende tilstand for å samles i en annen beholder. Denne væsken kalles destillat.
fraksjonert destillasjon
For å skille en homogen blanding fra væsker som er blandbare med hverandre og med stor forskjell mellom koketemperaturer brukes fraksjonert destillasjon.
Denne metoden er fraksjonert fordi komponentene separeres fra blandingen i stigende rekkefølge av kokepunktet, det vil si å starte med den laveste til den som krever høyest temperatur for å endre fasen.
På bildet nedenfor er det utstyret som brukes til å utføre metoden.
Som ved enkel destillasjon brukes destillasjonskolbe (1), varmeteppe (2), termometer (4), kondensator (5) og beger (6). Imidlertid destillasjons- eller fraksjoneringskolonne (3) er utstyret som tillater separasjon i henhold til temperatur.
Destillasjonskolonnen har en rekke hindringer inni seg for å forhindre at alle komponentene i blandingen fordamper samtidig.
Denne prosessen er mye brukt for å separere fraksjoner av petroleum, som er en blanding av hydrokarboner. Noen av petroleumskomponentene og deres respektive kokepunkter (PE) er: butan (PE 20 ºC), bensin (PE 150 ºC) og parafin (PE 300 ºC).
Gjennom fraksjonert destillasjon er butan den første komponenten som skilles ut, siden den har det laveste kokepunktet, deretter bensin, med et mellomkokepunkt, og til slutt parafin.
Destillasjonsapplikasjoner
Destillasjon er mye brukt i industrien, da mange blandinger gjennomgår denne prosessen. Brennevin som whisky, konjakk og vodka lages etter metoden.
Den petrokjemiske industrien bruker fraksjonert destillasjon for å raffinere olje. Destillasjonstårn er store strukturer laget for å skille fraksjonene av dette fossile brenselet.
Destillasjonsøvelser
Spørsmål 1
Destillasjon er en egenskapsbasert separasjonsmetode.
kjemien
b) Fysikk
c) Biologisk
d) Generelt om saken
Alternativ: b) Fysikk.
Kokepunktet er en spesifikk fysisk egenskap ved materie, ettersom det er iboende i et gitt stoff. Det er temperaturen der et materiale endres fra en væske til en gassform, det vil si at det gjennomgår fordampning.
spørsmål 2
Dette er eksempler på blandinger separert ved destillasjon, UNNTATT
a) vann + aceton
b) saltlake
c) vann + olje
d) sjøvann
Riktig alternativ: c) vann + olje.
Vann og olje er ublandbare stoffer. I dette tilfellet brukes dekanteringsmetoden for å skille komponentene i blandingen. Denne metoden er basert på tetthetsforskjell.
Saltlake (vann + salt) og sjøvann, som også har oppløste salter, separeres ved enkel destillasjon. For vann og aceton brukes fraksjonert destillasjon.
spørsmål 3
(UFRGS) Et bifasisk heterogent system er dannet av tre forskjellige væsker A, B og C. Det er kjent at:
A og B er blandbare med hverandre;
C er ikke blandbar med A og med B;
A er mer flyktig enn B.
Basert på denne informasjonen er de mest egnede metodene for å skille de tre væskene:
a) sentrifugering og dekantering.
b) dekantering og fraksjonert smelting.
c) filtrering og sentrifugering.
d) filtrering og fraksjonert destillasjon.
e) dekantering og fraksjonert destillasjon.
Riktig alternativ: e) dekantering og fraksjonert destillasjon.
Det heterogene systemet av spørsmålet har to faser:
Fase 1: væsker A og B, som er blandbare med hverandre
Fase 2: væske C, som ikke er blandbar med de andre komponentene
Derfor, på grunn av forskjellen i tetthet, skilles fase 1 fra fase 2 ved bruk av dekanteringsmetoden. På grunn av forskjellen i koketemperaturen, siden A er mer flyktig enn B, det vil si at den lett har en tendens til å gå over i gassform, brukes fraksjonert destillasjon.
Få mer kunnskap med innholdet:
- Enkel og fraksjonert destillasjon
- Separasjon av blandinger
- Øvelser om separasjon av blandinger
