НАШИ фракционная перегонка процесс, используемый для разделения гомогенных смесей, образованных как минимум двумя смешивающимися жидкостями. Разделение этим методом основано на разной температуре кипения компонентов смеси.
Этот тип разделения обычно применяется к смесям, которые имеют компоненты с разницей температур кипения около 25 ° C.
Основным аппаратом процесса является колонна фракционирования, также называемая дистилляционной колонной, внутри которой имеется ряд препятствий, предотвращающих одновременное улетучивание всех компонентов смеси.
В основном смесь нагревают в перегонной колбе до изменения физического состояния компонента с самой низкой температурой кипения. Затем пар проходит через фракционную колонну, которая разделяет фракции, после чего конденсатор возвращает вещество в жидкое состояние, чтобы оно направлялось в сборную емкость.
Фракционная перегонка широко применяется в промышленности и лабораториях, имеющих большое коммерческое значение. Примеры применения: очистка воды, отделение нефтяных компонентов и отделение сжиженного воздуха.
Нефть, например, представляет собой смесь углеводородов, таких как бутан (PE 20 °C), бензин (PE 150 °C) и керосин (PE 300 °C). Поэтому порядок разделения компонентов при фракционной перегонке от низшей к высшей температуре кипения таков: бутан, бензин и керосин.
Оборудование для фракционной перегонки
При фракционной перегонке используется система, состоящая из следующих частей:
- Перегонная колба (1), в которой находится смесь;
- Одеяло с подогревом (2), обеспечивающее нагревание смеси;
- Ректификационная колонна (3), обеспечивающая разделение по температуре;
- Термометр (4), чтобы следить за изменением температуры;
- Конденсатор (5) для охлаждения испаряемого компонента;
- Стакан (6) для сбора отделенного компонента в жидком состоянии.
Процесс разделения при фракционной перегонке
Сначала смесь помещают в перегонную колбу вместе с гранулами против столкновений, чтобы предотвратить быстрое испарение.
Фракционирующая колонна соединена с перегонной колбой. По мере нагревания смеси пар поднимается в колонну, внутри которой выложены «преграды», обычно из стеклянных или фарфоровых шариков.
Контакт жидкости внутри колонны приводит к тому, что вещества смеси теряют тепло при прохождении через оборудование и только компонент с наименьшей температурой кипения поступает в верхнюю часть колонны.
Пар, достигший конденсатора, затем охлаждается до сжижения, то есть возвращается в жидкое состояние и собирается в приемной колбе.
Читайте также: Что такое дистилляция?
Фракционная перегонка нефти
Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, и различные компоненты, разделенные в процессе дистилляции, называются фракциями. Фракции нефти образованы углеводородами, такими как бензин, дизельное топливо, керосин и битум.
Фракции разделяются в дистилляционная башня, стальная колонна, заполненная тарелками, имеющими «препятствия» для прохода масла.
Первоначально масло нагревают в печи и нагретую смесь подают на дно дистилляционной колонны. Температура колонны выше внизу и ниже вверху, чтобы предотвратить испарение более тяжелых фракций с более легкими компонентами.
Углеводороды с более длинной углеродной цепью конденсируются и удаляются в нижней части колонны. Эти фракции темные, вязкие и труднее испаряются. Одноцепочечные, напротив, имеют более низкие температуры кипения и, следовательно, конденсируются при температурах ближе к верху колонны, где их собирают.
узнать больше о нефтепереработка.
Разница между простой и фракционной перегонкой
Простая перегонка применяется, когда мы хотим отделить твердое вещество, растворенное в жидкости. Для этого нагреваем смесь до испарения растворителя. Этот процесс более быстрый и требует меньше энергии, чем фракционная перегонка.
Примером смеси, которую можно разделить простой перегонкой, является вода и соль. Вода, имеющая температуру кипения значительно ниже поваренной соли, при нагревании смеси испаряется и, пройдя через холодильник, собирается в другую емкость.
Фракционная перегонка применяется для разделения жидкостей, смешивающихся друг с другом, таких как вода и ацетон.
Получите больше знаний с содержанием:
- Простая и фракционная перегонка
- Разделение смеси
- Упражнения по разделению смеси
Библиографические ссылки
БРАУН, Т. л.; ЛЕМЕЙ-младший, Х. А ТАКЖЕ.; Берстен, Б. А ТАКЖЕ.; БЕРДЖ, Дж. Р. Химия основная наука. 9-е изд. Пирсон Прентис Холл в Бразилии, 2008 г.
ЮСБЕРКО, Дж.; САЛЬВАДОР, Э. Общая химия. 12-е изд. Сан-Паулу: Сарайва, 2006.
РАССЕЛ Дж Б. Общая химия. об. 1. Макрон, 1996 год.
- Дистилляция
- Простая и фракционная дистилляция
- нефтепереработка
- Упражнения по разделению смеси
- Разделение смесей
- Материалы, используемые в химической лаборатории
- лабораторная посуда
- Упражнения по органической химии с ответами
