В перегонка это метод разделения гомогенных смесей, то есть когда компоненты находятся в одной фазе.
Есть два типа перегонки. Простая перегонка используется для разделения твердой и жидкой фаз и фракционной перегонки в смеси жидкостей, которые смешиваются друг с другом.
Чтобы выделить конкретный компонент смеси, необходимо изменить переменную. В случае перегонки разделение происходит путем изменения температуры, так что интересующий компонент меняет свое физическое состояние.
Свойством веществ, используемых в этом процессе, является точка кипения, то есть температура, при которой происходит переход от жидкости к газу.
процесс дистилляции
Процесс дистилляции состоит из подачи тепла к смеси до тех пор, пока не будет достигнута точка кипения интересующего компонента, и он не перейдет в газообразное состояние, отделяясь от других.
После этого газ проходит через охлаждающую колонну, где тепло будет отводиться от вещества, пока оно не достигнет точки плавления и, таким образом, вернется в жидкое состояние. Этот материал направляется в другой контейнер.
простая перегонка
Чтобы отделить однородную смесь от твердое вещество растворено в жидкости используется простая перегонка.
На изображении ниже мы видим основное оборудование для процесса разделения.
Они:
- Колба для перегонки (1), в которой находится смесь;
- Согревающее одеяло (2), которое нагревает смесь;
- Термометр (3), для отслеживания изменения температуры;
- Конденсатор (4) для охлаждения испарившегося компонента и
- Стакан (5) для сбора отделенного компонента в жидком состоянии.
Этот процесс можно использовать, например, для разделения хлорида натрия (NaCl), известного как поваренная соль, и воды. Соль имеет температуру кипения 1465 ° C и растворяется в воде с образованием гомогенной смеси.
Поскольку вода имеет температуру кипения 100 ºC, она легко переходит в газообразное состояние и отделяется от смеси, в то время как соль кристаллизуется и остается в твердом состоянии в контейнере.
Водяной пар выходит через верхнюю часть перегонной колбы и проходит через конденсатор. По стенкам этого оборудования циркулирует холодная или холодная вода. Теплообмен между жидкостями приводит к тому, что отделенный компонент смеси теряет тепло и возвращается в жидкое состояние, собирая его в другом контейнере. Эта жидкость называется дистиллятом.
фракционная перегонка
Чтобы отделить однородную смесь от жидкости, смешивающиеся друг с другом а при большой разнице температур кипения применяется фракционная перегонка.
Этот метод фракционируется, потому что компоненты отделяются от смеси в по возрастанию температуры кипения, то есть начиная с самой низкой до той, которая требует самой высокой температуры для изменения фазы.
На изображении ниже показано оборудование, используемое для выполнения метода.
Как и при простой перегонке, используются перегонная колба (1), нагревательная подушка (2), термометр (4), конденсатор (5) и химический стакан (6). Однако ректификационная или фракционная колонна (3) - это оборудование, которое позволяет разделение по температуре.
Внутри дистилляционной колонны имеется ряд препятствий, которые предотвращают одновременное улетучивание всех компонентов смеси.
Этот процесс широко используется для разделения фракций нефти, которые представляют собой смесь углеводородов. Некоторые из компонентов нефти и их соответствующие точки кипения (PE): бутан (PE 20 ºC), бензин (PE 150 ºC) и керосин (PE 300 ºC).
Путем фракционной перегонки первым выделяется бутан, так как он имеет самую низкую точку кипения, затем бензин с промежуточной точкой кипения и, наконец, керосин.
Приложения для дистилляции
Дистилляция широко используется в промышленности, так как многие смеси проходят через этот процесс. С помощью этого метода производятся такие спиртные напитки, как виски, бренди и водка.
В нефтехимической промышленности для очистки нефти используется фракционная перегонка. Дистилляционные башни - это большие конструкции, предназначенные для разделения фракций этого ископаемого топлива.
Упражнения по дистилляции
Вопрос 1
Дистилляция - это метод разделения на основе свойств.
химия
б) Физика
в) Биологические
г) Общие положения
Альтернатива: б) Физика.
Температура кипения - это особое физическое свойство вещества, поскольку оно присуще данному веществу. Это температура, при которой материал переходит из жидкого в газообразное состояние, то есть испаряется.
вопрос 2
Это примеры смесей, разделенных перегонкой, ИСКЛЮЧАЯ
а) вода + ацетон
б) рассол
в) вода + масло
г) морская вода
Правильная альтернатива: в) вода + масло.
Вода и масло - несмешиваемые вещества. В этом случае для разделения компонентов смеси используется метод декантации. Этот метод основан на разнице плотности.
Рассол (вода + соль) и морская вода, в которой также есть растворенные соли, разделяются простой перегонкой. Для воды и ацетона используется фракционная перегонка.
вопрос 3
(UFRGS) Двухфазная гетерогенная система образована тремя разными жидкостями A, B и C. Известно, что:
А и В смешиваются друг с другом;
C не смешивается с A и с B;
A более изменчив, чем B.
Основываясь на этой информации, наиболее подходящими методами разделения трех жидкостей являются:
а) центрифугирование и декантирование.
б) декантация и фракционная плавка.
в) фильтрация и центрифугирование.
г) фильтрация и фракционная перегонка.
д) декантация и фракционная перегонка.
Правильная альтернатива: д) декантация и фракционная перегонка.
Гетерогенная система вопроса состоит из двух фаз:
Фаза 1: жидкости A и B, которые смешиваются друг с другом.
Фаза 2: жидкость C, которая не смешивается с другими компонентами.
Следовательно, из-за разницы в плотности фаза 1 отделяется от фазы 2 методом декантации. Из-за разницы в температуре кипения, поскольку A более летуч, чем B, то есть имеет тенденцию легко переходить в газообразное состояние, используется фракционная перегонка.
Получите больше знаний с содержанием:
- Простая и фракционная перегонка
- Разделение смесей
- Упражнения по разделению смесей
