Die Nachteile der einfachen Destillation

Bei der einfachen Destillation wird eine Mischung von Flüssigkeiten auf die Temperatur erhitzt, bei der eine ihrer Komponenten siedet, dann wird der Dampf aus der heißen Mischung gesammelt und wieder zu Flüssigkeit kondensiert. Dieser Prozess ist schnell und relativ unkompliziert, aber es gibt viele Arten von Mischungen, die auf diese Weise nicht getrennt werden können und einen fortgeschritteneren Ansatz erfordern.

Da das Gemisch bei der einfachen Destillation nur einmal aufgekocht und umkondensiert wird, ergibt sich die Endzusammensetzung von Das Produkt entspricht der Zusammensetzung des Dampfes, was bedeutet, dass es erhebliche Verunreinigungen enthalten kann. Je näher die Siedepunkte der Flüssigkeiten in der Mischung liegen, desto unreiner wird das Endprodukt. Daher wird eine einfache Destillation typischerweise nur dann verwendet, wenn die Siedepunkte der Komponenten des Gemisches um mindestens 25 Grad Celsius getrennt sind. Gemische mit näheren Siedepunkten können durch fraktionierte Destillation getrennt werden.

In einigen Fällen können Flüssigkeitsgemische so beschaffen sein, dass ihr Dampf beim Kochen die gleiche Zusammensetzung wie das Gemisch selbst hat. Diese werden als Azeotrope bezeichnet. Ethanol ist vielleicht das am häufigsten zitierte Beispiel; eine Mischung aus 95,6 Prozent Ethanol und 4,4 Prozent Wasser siedet tatsächlich bei einer niedrigeren Temperatur als Ethanol oder Wasser. Folglich kann eine einfache Destillation die Zusammensetzung dieser Mischung nicht ändern. Azeotrope Gemische können auch nicht durch fraktionierte Destillation getrennt werden und erfordern typischerweise andere Ansätze.

Das Erhitzen einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeitsgemisches zum Sieden kostet viel Energie. Wird diese Energie durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt, erhöht dies die CO2-Emissionen und verteuert den Prozess möglicherweise. Für die Destillation von Ethanol sind beispielsweise erhebliche fossile Brennstoffe erforderlich. Im Labor wird eine einfache Destillation oft mit einem sogenannten Rotovap-Gerät durchgeführt, das Vakuum anlegt, um den Siedepunkt einer Mischung zu senken. Bei großen Chemikalienmengen ist diese Vorgehensweise jedoch weniger praktikabel.

Das Erhitzen einer Mischung bis zum Siedepunkt kann zu unerwünschten chemischen Reaktionen führen, die ein Problem darstellen können, wenn Sie versuchen, ein bestimmtes Produkt zu isolieren. Reagiert man beispielsweise frischen Bromwasserstoff mit Butadien bei 0 Grad, erhält man eine Mischung, die mehr 3-Brom-1-buten enthält als 1-Brom-2-buten. Das Erhitzen der Mischung würde jedoch zu einer anderen Reaktion führen, die die Zusammensetzung der Mischung ändert, so dass Sie jetzt hätte mehr 1-Brom-2-buten als 3-Brom-1-buten - was ein Nachteil sein könnte, wenn Sie wirklich mehr davon haben wollen letztere. Darüber hinaus können einige Verbindungen wärmeempfindlich sein. Eine Mischung mit Nitroglycerin (Dyanmit) zu erhitzen, wäre beispielsweise eine sehr unkluge Idee.