Semplice distillazione

Distillatore con braccio di condensatore. Fonte: distillion_2.JPG: Arlendevative Work: Mario Link, CC di 2.0, Wikimedia Commons

Cos'è la semplice distillazione?

IL Semplice distillazione È una procedura in cui i vapori prodotti da un fluido vengono portati direttamente a un condensatore, entro la quale la temperatura dei vapori si riduce e si verifica la sua condensa.

Viene utilizzato per separare un componente volatile da componenti non volatili presenti in un liquido. Viene anche usato per la separazione di due liquidi presenti in una soluzione con punti di ebollizione molto diversi.

La semplice distillazione non è un metodo efficiente per la separazione di due liquidi volatili presenti in una soluzione. Quando la sua temperatura aumenta per l'alimentazione di calore, aumenta anche l'energia cinetica delle molecole, il che consente loro di superare la forza di coesione tra di loro.

I fluidi volatili iniziano a bollire quando la pressione del vapore è uguale alla pressione esterna esercitata sulla superficie della soluzione. Entrambi i liquidi contribuiscono alla composizione del vapore formato, la presenza del fluido più volatile è maggiore, cioè il punto di ebollizione più basso.

Pertanto, il liquido più volatile compone la maggior parte dei distillati distillati. Il processo viene ripetuto fino a raggiungere la purezza desiderata o la massima concentrazione possibile.

Semplice processo di distillazione

In una semplice distillazione la temperatura di una soluzione aumenta fino a raggiungere la sua ebollizione. In quel momento si verifica la transizione tra il liquido a stati gassosi. Questo si osserva quando inizia un gorgogliamento costante nella soluzione.

Attrezzatura

L'attrezzatura per eseguire una semplice distillazione consiste, di solito, una coperta più chiara o riscaldante, un pallone di vetro refrattario rotondo con una foce di vetro cupa, per consentire il suo accoppiamento e le perle di vetro (alcune usano un bastone di legno) per ridurre le dimensioni del Bolle formate.

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Le perliti di vetro fungono da nuclei a forma di bolle, che consentono al liquido di bollire lentamente, evitando il surriscaldamento che si traduce nella formazione di una sorta di bolle giganti, persino in grado di espellere una massa di liquido fuori dalla sfera di distillazione.

Accoppiato alla bocca del pallone, un adattatore di vetro refrattario è posizionato con tre bocche, che sono realizzate in vetro smerigliato. Una bocca si attacca al pallone di distillazione, una seconda bocca è accoppiata al condensatore e la terza bocca è chiusa usando un cappuccio di gomma.

Condensatore

Il condensatore è un dispositivo progettato per soddisfare la funzione indicata dal suo nome: condensare il vapore che si muove all'interno. Dalla parte superiore della bocca è accoppiato all'adattatore e dalla sua bocca inferiore è collegato a una palla in cui vengono raccolti i prodotti di distillazione.

L'acqua che circola attraverso la camicia esterna del condensatore, entra sul fondo e lascia la parte superiore. Ciò garantisce che la temperatura del condensatore sia abbastanza bassa da consentire la condensa dei vapori prodotti nel pallone di distillazione.

Tutti i pezzi che formano l'apparato di distillazione sono impostati da pinzette collegate a un supporto metallico.

Un volume della soluzione che verrà sottoposto a distillazione viene posizionato nel pallone rotondo con una capacità adeguata.

Le connessioni appropriate vengono effettuate utilizzando grafite o grasso per garantire che la tenuta sia efficiente e inizia il riscaldamento della soluzione. Allo stesso tempo, il passaggio dell'acqua inizia attraverso il condensatore.

Riscaldamento

Mentre il riscaldamento della sfera di distillazione passa, si osserva un aumento della temperatura nel termometro, fino a raggiungere un punto in cui la temperatura rimane costante. Questo rimane così, anche se il riscaldamento è continuato; a meno che tutto il fluido volatile non abbia completamente evaporato.

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La spiegazione di questo comportamento è che è stato raggiunto il punto di ebollizione del punto di ebollizione inferiore della miscela liquida, in cui la sua pressione del vapore è uguale alla pressione esterna (760 mm Hg).

A questo punto, tutta l'energia calorica viene spesa per il cambiamento dello stato liquido rispetto allo stato gassoso che comporta la scadenza della forza di coesione intermolecolare liquida. Pertanto, l'approvvigionamento di calore non si traduce in un aumento della temperatura.

Il prodotto liquido della distillazione viene raccolto in bocce.

Esempi

Distillazione dell'acqua e dell'alcool

Hai una soluzione alcolica al 50%. Sapendo che il punto di ebollizione dell'alcool è di 78,4 ° C e il punto di ebollizione dell'acqua è di circa 100 ° C, si può ottenere un alcool puro con una semplice fase di distillazione? La risposta è no.

Riscaldando la miscela di acqua alcolica, il punto di ebollizione del fluido più volatile viene inizialmente raggiunto, in questo caso, alcol. Il vapore formato avrà una percentuale maggiore di alcol, ma ci sarà anche l'alta presenza di acqua nel vapore, poiché i punti di ebollizione sono simili.

Il fluido raccolto dalla distillazione e dalla condensa avrà una percentuale di alcol superiore al 50%. Se questo liquido è soggetto a successive distillazioni, è possibile ottenere una soluzione di alcol concentrato, ma non pura, poiché i vapori continueranno a trascinare l'acqua in una certa composizione, formando quella che è nota come un azeotropo.

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Separazione solida liquida

Una soluzione di sale sale è formata da un liquido che può essere volatizzato e un composto non volatile, con un punto di ebollizione elevato: sale.

Dopo aver distillato lo scioglimento, l'acqua pura può essere ottenuta nel fluido di condensa. Nel frattempo, nella parte inferiore dei sali di pallone di distillazione.

Alcol e glicerina

C'è una miscela di alcool etilico, con un punto di ebollizione di 78,4 ° C, e glicerina, con un punto di ebollizione di 260 ° C. Se sottoposto a una semplice distillazione, il vapore formato avrà una percentuale molto elevata di alcol, vicino al 100%.

Quindi verrà ottenuto un liquido distillato con una percentuale di alcol, simile al vapore. Questo accade perché i punti di ebollizione dei liquidi sono molto diversi.

Potabilizzare l'acqua

L'acqua bollente può essere distillata e purificante, separando le particelle inquinanti.

Distillazione per bevande alcoliche

Un materiale precedentemente fermentato può essere distillato per separare l'acqua dall'alcool. In questo modo, whisky, vodka, anice, ecc.

Distillazione del profumo

Le erbe e i fiori sono distillati per la preparazione di profumi e prodotti cosmetici.

Acqua distillata

L'acqua viene distillata il più possibile per estrarre tutti i soluti che hai.

Ottenere oli

La materia prima (vegetale o animale) viene bollita per vaporizzare l'olio e quindi condensata per recuperare la sua liquidità.

Riferimenti

1. Claude Yoder. Distillion. Chimica cablata. Estratto da WiredChimist.com.
2. Whitten, d., Peck & Stanley. Chimica. Apprendimento del Cengage.