THE дистиляція є методом розділення однорідних сумішей, тобто коли компоненти знаходяться в одній фазі.
Існує два види дистиляції. Проста перегонка використовується при розділенні твердих речовин і рідин і фракційної перегонки в суміші рідин, які змішуються один з одним.
Щоб мати можливість виділити певний компонент суміші, необхідно змінити змінну. У разі перегонки розділення відбувається шляхом зміни температури так, що цікавий компонент змінює свій агрегатний стан.
Властивістю речовин, що використовуються в цьому процесі, є Точка кипіння, тобто температура, при якій відбувається перехід з рідини в газ.
процес дистиляції
Процес дистиляції полягає в подачі тепла до суміші, поки не буде досягнута точка кипіння цікавить компонента, і він переходить у газоподібний стан, відокремлюючись від інших.
Після цього газ проходить через охолоджувальну колону, де тепло буде відведено від речовини, поки вона не досягне температури плавлення і, таким чином, повернеться в рідкий стан. Цей матеріал направляють в інший контейнер.
проста дистиляція
Відокремити однорідну суміш тверда речовина, розчинена в рідині використовується проста дистиляція.
На зображенні нижче ми бачимо основне обладнання для процесу поділу.
Чи вони:
- Дистиляційна колба (1), яка містить суміш;
- Утеплююча ковдра (2), яка забезпечує тепло суміші;
- Термометр (3), для контролю зміни температури;
- Конденсатор (4), для охолодження випареного компонента і
- Стакан (5), для збору відокремленого компонента в рідкому стані.
Цей процес можна використовувати, наприклад, для відділення хлориду натрію (NaCl), відомого як кухонна сіль, і води. Сіль має температуру кипіння 1465 °C і розчиняється у воді з утворенням однорідної суміші.
Оскільки вода має температуру кипіння 100 ºC, вона легко переходить в газоподібний стан і виділяється з суміші, а сіль кристалізується і залишається в твердому стані в ємності.
Водяна пара виходить у верхній частині дистиляційної колби і проходить через конденсатор. По стінках цього обладнання циркулює холодна або холодна вода. Теплообмін між рідинами призводить до того, що відокремлений компонент суміші втрачає тепло і повертається в рідкий стан для збору в інший контейнер. Ця рідина називається дистилятом.
фракційна перегонка
Відокремити однорідну суміш рідини, що змішуються між собою а при великій різниці температур кипіння застосовують фракційну перегонку.
Цей метод фракціонований, оскільки компоненти відокремлюються від суміші в порядок зростання температури кипіння, тобто починаючи з найнижчої до тієї, яка потребує найвищої температури для зміни фази.
На зображенні нижче показано обладнання, яке використовується для виконання методу.
Як і при простій перегонці, використовуються дистиляційна колба (1), нагрівальна ковдра (2), термометр (4), конденсатор (5) і мензурка (6). Однак, дистиляційна або фракціонаційна колона (3) є обладнанням, яке дозволяє розділяти відповідно до температури.
У дистиляційній колоні всередині є ряд перешкод, які запобігають випаровуванню всіх компонентів суміші одночасно.
Цей процес широко використовується для відділення фракцій нафти, яка є сумішшю вуглеводнів. Деякі з компонентів нафти та їх відповідні температури кипіння (PE) є: бутан (PE 20 ºC), бензин (PE 150 ºC) і гас (PE 300 ºC).
За допомогою фракційної перегонки першим компонентом відокремлюється бутан, оскільки він має найнижчу температуру кипіння, потім бензин з проміжною температурою кипіння і, нарешті, гас.
Застосування для перегонки
Перегонка широко використовується в промисловості, так як багато сумішей проходять цей процес. За цим методом виготовляють такі спиртні напої, як віскі, бренді та горілка.
Нафтохімічна промисловість використовує фракційну перегонку для переробки нафти. Перегінні вежі — це великі споруди, створені для відділення фракцій цього викопного палива.
Вправи на дистиляцію
питання 1
Дистиляція — це метод поділу на основі властивостей.
хімія
б) Фізика
в) Біологічний
г) Загальне питання
Альтернатива: б) Фізика.
Температура кипіння — це специфічна фізична властивість матерії, оскільки вона притаманна даній речовині. Це температура, при якій матеріал переходить з рідкого стану в газоподібний, тобто випаровується.
питання 2
Це приклади сумішей, розділених перегонкою, КРІМ
а) вода + ацетон
б) розсіл
в) вода + олія
г) морська вода
Правильна альтернатива: в) вода + масло.
Вода і масло - речовини, що не змішуються. У цьому випадку для поділу компонентів суміші використовують метод декантації. Цей метод заснований на різниці щільності.
Розсіл (вода + сіль) і морську воду, в якій також є розчинені солі, розділяють простою перегонкою. Для води та ацетону використовується фракційна перегонка.
питання 3
(UFRGS) Двофазна гетерогенна система утворена трьома різними рідинами A, B і C. Відомо, що:
A і B змішуються один з одним;
C не змішується з A і B;
A є більш мінливим, ніж B.
Виходячи з цієї інформації, найбільш підходящими методами для розділення трьох рідин є:
а) центрифугування та декантування.
б) декантація і фракційне плавлення.
в) фільтрування та центрифугування.
г) фільтрація та фракційна перегонка.
д) декантація і фракційна перегонка.
Правильний варіант: e) декантація та фракційна перегонка.
Гетерогенна система питання має дві фази:
Фаза 1: рідини А і В, які змішуються один з одним
Фаза 2: рідина С, яка не змішується з іншими компонентами
Тому через різницю в щільності фазу 1 відокремлюють від фази 2 методом декантації. Через різницю в температурі кипіння, оскільки А є більш летючим, ніж В, тобто має тенденцію легко переходити в газоподібний стан, використовується фракційна перегонка.
Отримайте більше знань із змістом:
- Проста і фракційна перегонка
- Розділення сумішей
- Вправи на розділення сумішей
