Yksinkertainen tislausprosessi ja esimerkit

yksinkertainen tislaus on prosessi, jossa nesteestä tuotetut höyryt viedään suoraan lauhduttimeen, jonka sisällä höyryjen lämpötila laskee ja sen tiivistyminen tapahtuu.

Sitä käytetään haihtuvan komponentin erottamiseksi nesteessä olevista haihtumattomista komponenteista. Sitä käytetään myös kahden nesteen erottamiseen liuoksessa, jossa on hyvin erilaiset kiehumispisteet.

Yksinkertainen tislaus ei ole tehokas menetelmä liuoksessa olevien kahden haihtuvan nesteen erottamiseksi. Kun sen lämpötila kasvaa lämmön saannin kautta, myös molekyylien kineettinen energia kasvaa, mikä sallii niiden voittavan niiden välisen yhtenevän voiman.

Haihtuvat nesteet alkavat kiehua, kun niiden höyrynpaine vastaa liuoksen pinnalle kohdistuvaa ulkoista painetta. Molemmat nesteet edistävät muodostuneen höyryn koostumusta, jolloin haihtuvan nesteen läsnäolo on suurempi; toisin sanoen alin kiehumispiste.

Siten kaikkein haihtuva neste muodostaa suurimman osan muodostuneesta tisleestä. Prosessi toistetaan, kunnes saavutetaan haluttu puhtaus tai suurin mahdollinen konsentraatio.

indeksi

• 1 Yksinkertaisen tislauksen prosessi
  • 1.1 Joukkue
  • 1.2 Lauhdutin
  • 1.3 Lämmitys
• 2 Esimerkkejä
  • 2.1 Veden ja alkoholin tislaus
  • 2.2 Nestemäinen kiinteä erotus
  • 2.3 Alkoholi ja glyseriini
• 3 Viitteet

Yksinkertainen tislaus

Yksinkertaisessa tislauksessa liuoksen lämpötilaa lisätään kiehumispisteeseen saakka. Siihen aikaan tapahtuu siirtyminen nestemäisten ja kaasumaisten tilojen välillä. Tämä havaitaan, kun liukenemisessa alkaa vakio kupliminen.

laitteet

Yksinkertaisen tislauksen suorittamiseen tarkoitetut laitteet koostuvat tavallisesti kevyemmästä tai kuumennetusta huovasta (katso kuva); pyöreä tulenkestävä lasipullo, jossa on himmeän lasin suu, sen sallimiseksi; ja jotkut lasihelmet (jotkut käyttävät puukeppiä) muodostuneiden kuplien pienentämiseksi.

Lasihelmet toimivat kuplan muodostavina ytiminä, jotka sallivat nesteen kiehua hitaasti estäen ylikuumenemisen, joka johtaa eräänlaisten jättimäisten kuplien muodostumiseen; kykenee jopa poistamaan nestemassan tislauspallosta.

Pullon suuhun kiinnitetty on tulenkestävä lasisovitin, jossa on kolme suutinta, jotka on valmistettu himmeästä lasista. Suu on kytketty tislauskolviin, toinen suu on kytketty lauhduttimeen ja kolmas suu suljetaan käyttämällä kumitulppaa.

Kuvassa ei ole tätä sovitinta; ja sen sijaan termometri ja suora liitin kondensaattoriin sijoitetaan saman kumitulpan läpi.

lauhdutin

Lauhdutin on laite, joka on suunniteltu täyttämään sen nimen osoittama toiminto: tiivistämään sen sisäpuolella liikkuvaa höyryä. Ylemmällä suullaan on liitetty sovitin, ja sen alempi suu on liitetty palloon, jossa tislaustuotteet kerätään.

Kuvan tapauksessa he käyttävät (vaikkakaan ei aina ole oikein) asteikon sylinteriä tislatun tilavuuden mittaamiseksi kerralla.

Vesi, joka kiertää lauhduttimen ulomman vaipan läpi, siirtyy tähän huonommasta osasta ja lähtee ylimmältä osalta. Tämä varmistaa, että lauhduttimen lämpötila on riittävän alhainen tislauskolvissa tuotettujen höyryjen kondensoitumisen mahdollistamiseksi.

Kaikki tislauslaitteistoa muodostavat kappaleet kiinnitetään kiinnikkeillä, jotka on liitetty metallipohjaan.

Tislauksen kohteena olevan liuoksen tilavuus asetetaan pyöreään pulloon, jolla on sopiva kapasiteetti.

Sopivat liitännät tehdään käyttäen grafiittia tai rasvaa sen varmistamiseksi, että tiivistys on tehokas ja liuoksen kuumentaminen aloitetaan. Samalla käynnistetään veden kulku lauhduttimen läpi.

lämmitys

Kun tislauspallon lämmitys etenee, lämpömittarissa havaitaan lämpötilan nousu, kunnes saavutetaan piste, jossa lämpötila pysyy vakiona. Tämä säilyy niin, vaikka lämmitys jatkuu; ellei kaikki haihtuva neste ole haihtunut kokonaan.

Tämän käyttäytymisen selitys on, että nestemäisen seoksen alemman kiehuvan komponentin kiehumispiste on saavutettu, jossa sen höyrynpaine vastaa ulkopaineita (760 mm Hg).

Tässä vaiheessa kaikki lämpöenergia käytetään nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan, jossa nesteen intermolekulaarisen yhteenkuuluvuuden voima on päättynyt. Siksi lämmönsyöttö ei muutu lämpötilan nousuksi.

Tislauksen nestemäinen tuote kerätään asianmukaisesti leimattuihin pulloihin, joiden tilavuudet riippuvat tislauskolviin alun perin sijoitetusta tilavuudesta..

esimerkit

Veden ja alkoholin tislaus

Alkoholi-vesi-liuos on 50%. Tietäen, että alkoholin kiehumispiste on 78,4 ° C ja veden kiehumispiste on noin 100 ° C, voidaan sitten saada puhdas alkoholi, jossa on yksinkertainen tislausvaihe? Vastaus on ei.

Kuumentamalla alkoholin ja veden seosta saavutetaan aluksi haihtuvan nesteen kiehumispiste; tässä tapauksessa alkoholi. Muodostuneen höyryn osuus alkoholista on suurempi, mutta myös höyryssä on suuri veden määrä, koska kiehumispisteet ovat samankaltaisia..

Tislauksesta ja tiivistymisestä kerätyn nesteen alkoholipitoisuus on yli 50%. Jos tätä nestettä tislataan peräkkäin, voidaan saada konsentroitu alkoholiliuos; mutta ei puhdas, koska höyryt vetävät edelleen vettä tiettyyn koostumukseen, joka muodostaa sen, joka tunnetaan atseotrooppina

Sokerien fermentoinnissa olevan nestemäisen tuotteen alkoholipitoisuus on 10%. Tämä pitoisuus voidaan kuljettaa 50 prosentilla, kuten Whiskyn tapauksessa, yksinkertaisella tislauksella.

Nestemäinen kiinteä erotus

Suolan liuos vedessä muodostuu haihtuvasta nesteestä ja haihtumattomasta yhdisteestä, jolla on korkea kiehumispiste: suola.

Kun liuos on tislattu, kondenssivedessä voidaan saada puhdasta vettä. Samaan aikaan, tislauskolvin pohjassa, suolat syövät.

Alkoholi ja glyseriini

Siinä on etyylialkoholin seos, jonka kiehumispiste on 78,4 ºC ja glyseriini, kiehumispiste 260 ° C. Yksinkertaisen tislauksen yhteydessä muodostuneella höyryllä on erittäin suuri prosenttiosuus alkoholia, lähes 100%.

Joten saat nesteen, joka on tislattu alkoholin prosenttiosuudella, kuten höyryssä. Tämä johtuu siitä, että nesteiden kiehumispisteet ovat hyvin erilaisia.

viittaukset

1. Claude Yoder (2019). Tislaamalla. Langallinen kemia Haettu osoitteesta: wiredchemist.com
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE Learning.
3. Dragani, Rachelle. (17. toukokuuta 2018). Kolme esimerkkiä yksinkertaisista tislausseoksista. Sciencing. Haettu osoitteesta: sciencing.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2. tammikuuta 2019). Mikä on tislaus? Kemian määritelmä. Haettu osoitteesta thinkco.com
5. Tohtori Welder (N.D.). Yksinkertainen tislaus. Haettu osoitteesta dartmouth.edu
6. Barcelonan yliopisto. (N.D.). Tislaamalla. Haettu osoitteesta: ub.edu