Tislauskäyrän laatiminen

Kun fermentoit hedelmiä alkoholin valmistamiseksi, voit tislata nesteseoksen eristäaksesi sen osat. Tässä tislausmenetelmässä hyödynnetään erilaisia ​​koostumuksia, jotka muodostavat nesteen fermentoinnin kaltaisessa prosessissa. Kemistit käyttävät näitä prosesseja hyvin liuottimien ja muiden nestemäisten reaktioiden tuotteiden puhdistamiseen, mukaan lukien raakaöljyn komponenttien erottaminen.

Tislauskaaviot näyttävät tislauskokeilla mitatut määrät, jotka erottavat nesteiden ainesosat. Näissä kokeissa käytetäänjakotislauskolonnitjoka koostuu kolonnista, joka antaa nesteen tippua pyöreäpohjaiseen pulloon, jossa lämpömittari on kolonnin yläosassa höyryn lämpötilan määrittämiseksi.

Diagonaalinen nestekammio liittyy pisteeseen pitkin murto-pylvästä lähellä yläosaa, joka ulottuu kammiosta. Tämä luo pinta-alan, jolle höyry voi tiivistyä ja kerääntyä ulkoiseen pulloon.

Tislausmenetelmän avulla yksinkertaisesta tislauskaaviosta neste kiehuu kaasuksi, kondensoituu takaisin nesteeseen ja jatkaa tätä prosessia, kunnes tislattava neste kerääntyy ulkoiseen pullo. Laite toimii kuumentamalla pulloon kerääntyvää nestettä siten, että murtopylväs kertoo nesteseoksen kaasumuodon höyrynpaineen.

Yläosassa olevan lämpömittarin tulisi lukea nesteen kiehumispiste. Ulkoinen pullo antaa nesteen kerätä, jonka haluat tislata, ja toimii myös tuuletusaukkona, jotta laite ei hajoa ylikuumenemisen vuoksi.

Säädä lämpötilaa erittäin huolellisesti maksimoimalla pyöreäpohjaiseen pulloon tippuvan nesteen ja jakokolonnin läpi nousevan höyryn välinen kosketus. Joskus murtopylväässä on lasihelmiä tai tasoja, jotka ulkonevat sisäpuolelta kosketuspinnan maksimoimiseksi. Seuraa lämpötilaa lämpömittarilla selvittääksesi lämpötilan, jossa tämä tapahtuu. Sinun pitäisi päätyä seoksen nesteiden höyrynpaineisiin.

Laitteen kokoonpano takaa, että yhdisteen, jonka kiehumispiste on matalampi, höyrynpaine on suurempi kuin korkeamman kiehumispisteen höyrynpaine. Tämän avulla voit määrittää kiehumispisteen myös lämpötilana, jossa höyrynpaine on yhtä suuri kuin avoimen astian nesteen ilmakehän paine. Tämä on alin lämpötila, jossa seoksen tai yhdisteen nestemäinen muoto kiehuu kaasuksi. Nämä jakotislausmenetelmät tekevät niistä hyödyllisiä teollisissa olosuhteissa kemiallisten yhdisteiden valmistuksessa.

Voit myös käyttää tislatun kaasun osuutta moolijakeen piirtääksesi kuvaajan lämpötilan neste, neste-höyryseos ja itse höyry kahden tai useamman komponentin kiehumispisteen määrittämiseksi yhdiste. Monet tislauslaitteiston asetukset mittaavat lämpötilan automaattisesti kokeen lämmityksen ajan. Tämä voi antaa sinulle ajan mittaan jatkuvan datapistejoukon, joka voidaan helposti piirtää Excelin tai jonkin muun ohjelmiston avulla.

Käyrä kertoo tämän, koska kun höyry lämpenee ja kulkeutuu jakokolonnin läpi, sen tulisi erota kahteen erilliseen nesteiden ja kaasujen seokseen. Tallentamalla lämpötila tislausprosessin aikana, voit selvittää, mitkä yhdisteet tosiasiallisesti perustuvat kiehumispisteeseen.

Tai voit käyttää samaa prosessia määritettäessä tunnetun yhdisteen kiehumispiste. Prosessia rajoittavat kuitenkin lämpötilat, jotka voit saavuttaa pyöreäpohjaiseen pulloon vaikuttavalla lämmönlähteellä.

Yksinkertaisen tislauskaavion pitäisi näyttää tislauskaavio tilavuudesta suhteessa lämpötilaan - kohdat, joissa molempien tai kaikkien kaasujen lämpötila leikkautuu, sijoittavat molempien komponenttien kiehumispisteen kaasu. Tämän koostumuskäyrän avulla voit selvittää sopivan laitteen asetukset ja lämpötilan kaasun tai nesteseoksen erottamiseksi. Voit kokeilla erityyppisiä murtosarakkeita selvittääksesi, mikä niistä antaa sinulle selkeimmän kuvan kiehumispisteestä ainesosille.

Yksinkertainen tislauskaavio noudattaa yksinkertaista tislausteoriaa.Yksinkertainen tislaustarkoittaa, että kaasu kondensoituu kerran nesteeksi, joten sinun on suoritettava se nesteille tai kaasuille, joiden kiehumispisteet ovat riittävän kaukana toisistaan ​​erottaakseen ne.

Kondensoitumista kutsutaan useiden vaiheiden avullajakotislaus, ja tässä tapauksessa käytettäisi jakotislausdiagrammia tilavuudesta vs. lämpötila. Voit ekstrapoloida selvittääkseen muiden nesteiden ja seosten teoreettiset asetukset, koska sinulla on enemmän helmiä tai levyjä Asennuksen tulisi teoreettisesti parantaa erotusmenetelmää samalla kun seoksen erottamiseen kuluva aika kasvaa.

Kokeiden avulla tislatut seokset eivät tuota puhtaita näytteitä, mutta ne johtavat epäpuhtauksiin mittaamissasi seoksissa. Tämä tarkoittaa, että voit käyttää yhtälöitä selittämään kokeellisia tuloksia tislauksesta sekä ennusteista, jotka perustuvat aiemmin luotuihin tietoihin kaasujen ja nesteiden koostumuksesta. Raoultin laki ja Daltonin laki antavat sinulle tapoja mitata näitä yksinkertaisen tislausteorian osuuksia.

Seurauksena on höyryn tarkka koostumus, joka vaihtaa kiehumisen ja kondensoinnin välilläRaoultin laki, jossa todetaan, että yhdisteen höyrynpaine laskee, kun se on liuoksessa, ja se voi liittyä molaariseen koostumukseen. Yhtälö

kertoo, että tietyn komponentin A osapaineP_Atuotetaan komponentin prosenttiosuudelleP​^o_A ja A: n "chi" mooliosuusχ​_A.

Osapaine on seoksen paine, joka seoksella olisi, jos seoksen koko tilavuus olisi samassa lämpötilassa. Tämän avulla voit määrittää, kuinka paljon kaasua tulisi olla läsnä, jos tiedät mooliosuuden ennen käsin.

Voit sitten käyttääDaltonin lakijossa todetaan, että kaasuseoksen kokonaispaine on yhtä suuri kuin sen muodostavien osapaineiden summa. Teoria siitä, kuinka kaasupartikkelit liikkuvat ja ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, selittää tämän.

Voit kuvata yhdisteen höyrynpaineen käyttämällä liuoksen lämpötilaa ja yhdisteen kiehumispistettä, koska milloin lämpötilan noustessa useammalla kaasumolekyylillä on riittävästi kineettistä energiaa iskemään toisiinsa sopivassa suunnassa päästäkseen reaktio tapahtuu. He tarvitsevat tätä voidakseen voittaa molekyylien väliset voimat, jotka pitävät hiukkaset yhdessä nestefaasissa.

Yhdisteiden kiehumispistettä ja kaasumaisia ​​ominaisuuksia koskevan tutkimuksen lisäksi tislaus on hyödyllinen monissa teollisuuden sovelluksissa. Sitä käytetään öljyn, veden ja muiden polttoaineessa käytettyjen komponenttien, kuten metaanin, reaktioiden tutkimiseen ja muodostamiseen. Elintarviketieteilijät ja valmistajat voivat käyttää sitä viinien, oluen ja erityyppisten viinien valmistamiseen. Tislausmenetelmät ovat löytäneet käytännön käyttöä kosmetiikan, farmaseuttisten lääkkeiden ja muiden kemikaalien valmistusmenetelmissä.

Tekniikkaa käytetään jopa hehkulampuissa estämään volframihehkulangan vaurioituminen ja hehku hehkulampuissa. He tekevät tämän erottamalla ilman hehkulamppujen valmistukseen tarvittavien kaasujen tuottamiseksi. Nämä tislausmenetelmät seuraavat teoreettisia ja kokeellisia erotusmenetelmiä.