Basit damıtma işlemi ve örnekler



basit damıtma bir sıvıdan üretilen buharların doğrudan bir yoğunlaştırıcıya alındığı, içindeki buharın sıcaklığının düştüğü ve yoğunlaşmasının gerçekleştiği bir işlemdir.

Bir uçucu bileşeni, bir sıvıda bulunan uçucu olmayan bileşenlerden ayırmak için kullanılır. Çok farklı kaynama noktalarına sahip bir çözelti içerisinde bulunan iki sıvının ayrılmasında da kullanılır..

Basit damıtma, bir çözeltide bulunan iki uçucu sıvının ayrılması için etkili bir yöntem değildir. Sıcaklığı ısı kaynağıyla arttığında, moleküllerin kinetik enerjisi de artar ve bu da aralarındaki yapışkan kuvvetin üstesinden gelmelerini sağlar.

Uçucu sıvılar, buhar basıncı, çözeltinin yüzeyine uygulanan harici basınca eşit olduğunda kaynamaya başlar. Her iki sıvı da oluşan buharın bileşimine katkıda bulunur, daha uçucu sıvının varlığı daha büyüktür; yani, en düşük kaynama noktasına sahip olan.

Bu nedenle, en uçucu sıvı, oluşan damıtmanın çoğunu oluşturur. İşlem istenen bir saflığa veya mümkün olan maksimum konsantrasyona ulaşana kadar tekrar edilir..

indeks

  • 1 Basit damıtma işlemi
    • 1.1 Takımı
    • 1.2 Kondenser
    • 1.3 Isıtma
  • 2 Örnekler
    • 2.1 Su ve alkolün damıtılması
    • 2.2 Sıvı-katı ayrılması
    • 2.3 Alkol ve gliserin
  • 3 Kaynakça

Basit damıtma işlemi

Basit distilasyonda, bir çözeltinin sıcaklığı kaynama noktasına ulaşana kadar arttırılır. O anda, sıvı ve gaz haller arasında geçiş meydana gelir. Bu, erimede sabit bir kabarcıklanma başladığında görülür..

ekipman

Basit damıtma işlemini gerçekleştirmek için kullanılan ekipman genellikle daha hafif veya ısıtmalı bir battaniyeden oluşur (bkz. Resim); bağlanmasını sağlamak için buzlu cam ağzı olan yuvarlak bir refrakter cam şişe; ve oluşan kabarcıkların boyutunu azaltmak için bazı cam boncuklar (bazıları tahta bir çubuk kullanır).

Cam boncuklar, sıvının yavaşça kaymasını sağlayan, bir tür dev kabarcık oluşumu ile sonuçlanan aşırı ısınmayı önleyen kabarcık oluşturucu göbekler olarak işlev görür; damıtma balonundan bir sıvı kütlesini bile çıkarabilir.

Şişenin ağzına takılı, buzlu camdan yapılmış, üç nozullu refrakter bir cam adaptörüdür. Damıtma şişesine bir ağız bağlanır, kondansöre ikinci bir ağız bağlanır ve üçüncü ağız bir lastik tıpa kullanılarak kapatılır.

Resimde montaj bu adaptörden yoksundur; ve bunun yerine, aynı kauçuk tıpa aracılığıyla termometre ve kondansatöre doğrudan bir konektör yerleştirilir.

kondansatör

Yoğuşturucu, ismi ile belirtilen işlevi yerine getirmek için tasarlanmış bir cihazdır: kendi içinde hareket eden buharı yoğunlaştırmak için. Üst ağzı adaptöre bağlanır ve alt ağzı damıtma ürünlerinin toplandığı bir baloya bağlanır..

Görüntü durumunda, damıtılmış hacmi bir kerede ölçmek için (her zaman doğru olmasa da) dereceli bir silindir kullanırlar.

Yoğuşturucunun dış ceketi boyunca dolaşan su, bunun alt kısmı tarafından girmekte ve üst kısmı tarafından ayrılmaktadır. Bu, kondenser sıcaklığının, damıtma şişesinde üretilen buharların yoğunlaşmasını sağlayacak kadar düşük olmasını sağlar..

Damıtma aparatını oluşturan tüm parçalar, metal bir desteğe bağlı kelepçelerle sabitlenir.

Damıtma işlemine tabi tutulacak olan bir çözelti hacmi uygun bir kapasiteye sahip yuvarlak şişeye yerleştirilir..

Sızdırmazlığın verimli olmasını sağlamak için grafit veya gres kullanılarak uygun bağlantılar yapılır ve çözeltinin ısıtılması başlatılır. Aynı zamanda, suyun kondenserden geçişine başlanır..

ısıtma

Damıtma balonunun ısıtılması ilerledikçe, sıcaklığın sabit kaldığı bir noktaya ulaşana kadar termometrede sıcaklıkta bir artış gözlenir. Isıtma devam etse bile bu kalır; tüm uçucu sıvı tamamen buharlaşmadıkça.

Bu davranışın açıklaması, sıvı karışımın düşük kaynama bileşeninin kaynama noktasına ulaşılmakta olup, buhar basıncı dış basınca eşittir (760 mm Hg)..

Bu noktada, tüm ısı enerjisi, sıvının moleküller arası birleşme kuvvetinin sona ermesini içeren sıvı durumdan gaz halindeki değişime harcanmaktadır. Bu nedenle, ısı kaynağı sıcaklıktaki bir artışa dönüşmez.

Damıtma işleminin sıvı ürünü, hacimleri damıtma kabının içine yerleştirilen hacme bağlı olacak şekilde uygun şekilde etiketlenmiş şişelerde toplanır..

Örnekler

Su ve alkolün damıtılması

% 50 su içinde alkol çözeltisi vardır. Alkol kaynama noktasının 78.4 ° C olduğunu ve suyun kaynama noktasının yaklaşık 100 ° C olduğunu bilerek, basit bir damıtma adımında saf bir alkol elde edilebilir mi? Cevap hayır.

Alkol-su karışımının ısıtılmasıyla, en uçucu sıvının kaynama noktasına başlangıçta ulaşılmaktadır; bu durumda, alkol. Oluşan buhar, alkolün daha büyük bir oranına sahip olacaktır, fakat kaynama noktaları benzer olduğundan, buharda yüksek su varlığı da olacaktır..

Damıtma ve yoğuşmadan toplanan sıvı% 50'den daha büyük bir alkol yüzdesine sahip olacaktır. Bu sıvı ardışık damıtmalara maruz kalırsa, konsantre bir alkol çözeltisine ulaşılabilir; fakat saf değil, çünkü buharlar suyu azeotrop olarak bilinen şeyi oluşturarak belli bir bileşime sürüklemeye devam edecek

Şekerlerin fermantasyonunun sıvı ürünü,% 10'luk bir alkol yüzdesine sahiptir. Bu konsantrasyon Whiskey'de olduğu gibi% 50 oranında basit damıtma ile gerçekleştirilebilir..

Sıvı-katı ayrımı

Sudaki bir tuzun bir çözeltisi, uçabilen bir sıvı ve yüksek bir kaynama noktasına sahip uçucu olmayan bir bileşikten oluşur: tuz.

Çözelti damıtıldığında, yoğuşma sıvısında saf su elde edilebilir. Bu arada, damıtma şişesinin dibinde, tuzlar çökelecektir.

Alkol ve gliserin

Kaynama noktası 78.4 ºC olan etil alkol ve kaynama noktası 260 ºC olan gliserin karışımına sahiptir. Basit damıtma işlemine maruz bırakıldığında, oluşan buhar% 100'e yakın çok yüksek bir alkol oranına sahip olacaktır..

Böylece buharla aynı miktarda alkol damıtılmış bir sıvı elde edersiniz. Bu, sıvıların kaynama noktalarının çok farklı olması nedeniyle gerçekleşir..

referanslar

  1. Claude Yoder (2019). Damıtma. Kablolu Kimya Alınan: wiredchemist.com
  2. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. (8. basım). CENGAGE Öğrenme.
  3. Dragani, Rachelle. (17 Mayıs 2018). Basit Distilasyon Karışımlarının Üç Örneği. Sciencing. Şu kaynaktan alındı: sciencing.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2 Ocak 2019). Damıtma Nedir? Kimya Tanımı. Alınan adres: thoughtco.com
  5. Dr Welder (N.D.). Basit Damıtma. Alındığı kaynak: dartmouth.edu
  6. Barselona Üniversitesi (N.D.). Damıtma. Alınan: ub.edu