5: Дистиляція

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 4.8: Кислотно-лужна екстракція
- 5.1: Огляд дистиляції

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Дистиляція - це спосіб очищення рідин, і може розділяти компоненти суміші, якщо вони мають значно різні температури кипіння. При перегонці рідина кип'ятять в «дистиляционной колбі», потім пари переходять в іншу секцію апарату, де контактують з прохолодною поверхнею. Пари конденсуються на цій прохолодній поверхні, і конденсована рідина (звана «дистилятом») капає в резервуар, відокремлений від вихідної рідини. Простіше кажучи, перегонка передбачає кип'ятіння рідини, потім конденсацію газу і збір рідини в іншому місці.

5.1: Огляд дистиляції
В органічній лабораторії використовується кілька варіацій дистиляції в залежності від властивостей очищається суміші.
5.2: Проста дистиляція
Проста дистиляція застосовується, якщо компоненти мають різну температуру кипіння (більше, ніж різниця температур кипіння 100° C). Однак, якщо спроба простої дистиляції проводиться на суміші, де компоненти мають більше схожих температур кипіння (різниця температур кипіння менше 100° C), вона не зможе повністю очистити суміш.
5.3: Фракційна дистиляція
Проста перегонка нездатна до значного очищення, якщо точки кипіння компонентів знаходяться занадто близько. Коли різниця температур кипіння менше 100 ˚C, необхідна модифікація, а саме вставка фракціонуючої колони між дистиляційної колбою і триходовим адаптером.
5.4: Вакуумна дистиляція
Кипіння починається тоді, коли тиск пари рідини або розчину дорівнює зовнішньому або прикладеному тиску (часто атмосферному тиску). Таким чином, якщо тиск, що подається знижується, температура кипіння рідини знижується. Така поведінка відбувається тому, що для кипіння необхідний більш низький тиск пари, що може бути досягнуто при більш низькій температурі.
5.5: Парова дистиляція
Парова дистиляція аналогічна простій перегонці, основна відмінність полягає в тому, що в дистиляційній колбі використовується пара (або вода) разом з дистильованим матеріалом. Експериментально установки влаштовані більш-менш однаково, причому невеликі відмінності полягають у тому, як пара додається в колбу: або побічно, якщо в будівлі є паропровід, або безпосередньо кип'ятінням води в колбі.
5.6: Роторне випаровування
Кращим методом видалення розчинника в лабораторії є використання ротаційного випарника (також відомого як «ротовап»), ротаційний випарник по суті являє собою перегонку зниженого тиску: розчин в круглої донної колбі поміщають у водяну баню апарату і обертають, поки система частково евакуйовані (водяним аспіратором або вакуумним насосом). Знижений тиск в апараті змушує розчинник кипіти при більш низькій температурі, ніж зазвичай.