Садржај
- Апарат за дестилацију
- Једноставна графика дестилације
- Запремина вс температура
- Теорија једноставне дестилације
- Дестилација у индустрији
Кад ферментирате воће да бисте направили алкохол, можете дестилирати течну мешавину и тако изоловати његове делове. Ова метода дестилације користи предности различитих композиција које чине течност у процесу попут ферментације. Хемичари сјајно користе ове поступке за прочишћавање растварача и других продуката течних реакција, укључујући раздвајање компонената сирове нафте.
Апарат за дестилацију
Графикони дестилације приказују вам количине измерене експериментима дестилације који раздвајају састојке течности. Ови експерименти користе фракционе колоне за дестилацију која се састоји од колоне која омогућава да капље течност у тиквицу са округлим дном са термометром на врху колоне да се одреди температура испарења.
Дијагонална комора за течност повезује се са тачком дуж фракцијског стуба близу врха која се протеже даље од коморе. Ово ствара површину на којој се пара може кондензовати и скупити у спољној боци.
Кроз подешавање дестилације из једноставног дијаграма дестилације, течност се улива у гас, кондензује натраг у течност и наставља тај процес све док се течност коју желите дестилирати не сакупља у спољној посуди. Уређај делује тако што загрева течност која се сакупља у тиквици тако да фракциони ступац говори о притиску паре гасног облика течне смеше.
Термометар на врху треба очитавати тачку кључања течности. Вањска тиквица омогућава да се течност накупља која желите дестиловати, а служи и као одзрачивање тако да се апарат не преломи прегрејавањем.
Врло пажљиво контролирајте температуру тако што ћете максимизирати контакт између течности која капље назад у тиквицу с округлим дном и паре која се диже кроз фракцијски ступ. Понекад фракциони ступац има стаклене куглице или нивое који стрше из унутрашњих страна како би се повећала површина додира. Пратите температуру помоћу термометра да бисте утврдили температуру на којој се то догађа. Требали бисте завршити притиском паре течности у смеши.
Подешавање уређаја гарантује да је парни притисак једињења са нижим тачком кључања у смеши већи од тлака паре оног са већом тачком кључања. Ово вам такође омогућава да дефинишете тачку кључања као температуру при којој је притисак паре једнак атмосферском притиску за течност у отвореном спремнику. То је најнижа температура на којој течни облик смеше или једињења кључа у гас. Ове методе фракцијске дестилације чине их корисним у индустријским окружењима за производњу хемијских једињења.
Једноставна графика дестилације
Такође можете да користите фракцију гаса која је дестилована као молацну фракцију за цртање графикона температуре течности, смеше течне паре и саме паре да одредите тачку кључања две или више компоненти једињења. . Многи уређаји за дестилацију аутоматски ће мерити температуру током загревања експеримента. Ово вам омогућава непрекидни скуп точака података током времена који се лако могу схватити помоћу Екцела или неког другог софтвера.
Крива вам то говори јер, како се пара загрева и пролази кроз фракциони ступ, она би се требала одвојити у две одвојене смеше течности и гасова. Снимањем температуре током процеса дестилације, можете схватити на чему се једињења заснивају на тачки кључања.
Или можете користити исти поступак да одредите тачку кључања познатог једињења. Процес је, пак, ограничен температурама које можете постићи са извором топлоте који утиче на тиквицу са округлим дном.
Запремина вс температура
Једноставни графикон дестилације треба да вам покаже графикон дестилације запремине у односу на температуру смеше са тачкама у којима се температура оба или свих гасова пресијецају, одређује тачку кључања сваке компоненте гаса. Ова крива састава омогућава вам да одредите одговарајуће подешавање апарата и температуру за одвајање гаса или течне смеше. Можете експериментирати са различитим типовима фракцијских стубова да бисте утврдили који вам даје најјаснију идеју тачке кључања за саставне дијелове.
Граф једноставне дестилације слиједи једноставну теорију дестилације. Једноставна дестилација значи да се гас кондензује у течност једном, тако да га требате извести на течностима или гасовима који имају тачке кључања довољно удаљене једна од друге да бисте их препознали.
Кориштење више корака кондензације се зове фракционом дестилацијом, и, у овом случају, користили бисте графикон фракционе дестилације запремине у односу на температуру. Можете екстраполирати да бисте пронашли теоријске поставке за друге течности и смеше, јер ако имате више куглица или тањира у теорији, теоретски би требало да побољшате начин одвајања, истовремено повећавајући време потребно за одвајање смеше.
Теорија једноставне дестилације
Смеше које се дестилирају експериментима не дају чисте узорке, али резултирају нечистоћама у различитим мешавинама које мерете. То значи да можете користити једнаџбе да бисте објаснили експерименталне резултате дестилације као и предвиђања заснована на претходно утврђеним подацима о саставу гасова и течности. Раоултов закон и Далтонов закон дају вам начине мјерења ових пропорција једноставне теорије дестилације.
Следи прецизан састав те паре која прелази између кључања и кондензације Раоултс закон, који каже да се притисак паре једињења смањује када се он налази у раствору и може да се везује за моларни састав. Једначина ПА= ПоА Икс χА говори вам да парцијални притисак одређене компоненте А ПА производи се за проценат компоненте ПоА и молски део А "цхи" χА.
Парцијални притисак је притисак који би саставни гас смеше имао да има читаву запремину те смеше на истој температури. Ово вам омогућава да одредите колики део гаса треба да буде присутан ако знате удио моле прије руке.
Затим можете, користити Далтонов закон који каже да је укупни притисак гасне смеше једнак збиру парцијалних притисака који је чине. Теорија о томе како се честице гаса крећу и међусобно делују објашњава ово.
Можете да опишете притисак паре једињења употребом температуре раствора и тачке кључања, јер када се температура повећа, више молекула гаса ће имати довољно кинетичке енергије да се удари једни у друге у одговарајућој оријентацији да пусти реакцију догодити. Ово им је потребно да би превазишли међумолекуларне силе које би честице држале у течној фази.
Дестилација у индустрији
Поред истраживања тачке кључања и гасовитих својстава једињења, дестилација се користи у многим применама у индустрији. Користи се за проучавање и формирање реакција између нафте, воде и других компоненти попут метана који се користе у гориву. Научници и произвођачи хране могу га користити за прављење пића, пива и различитих врста вина. Технике дестилације нашле су практичну употребу у индустрији козметике, фармацеутских лекова и других хемијских метода производње.
Ова техника се чак користи и у сијалицама за спречавање оштећења волфрамове нити и обезбеђивање сјаја сијалицама. То чине раздвајајући ваздух да би се произвели гасови потребни за производњу сијалица. Ове методе дестилације следе теоријске и експерименталне методе за одвајање.