Cara Menyusun Kurva Distilasi

Saat Anda memfermentasi buah untuk membuat alkohol, Anda dapat menyaring campuran cair untuk mengisolasi bagian-bagiannya. Metode distilasi ini memanfaatkan komposisi berbeda yang membentuk cairan dalam proses seperti fermentasi. Ahli kimia memanfaatkan proses ini untuk memurnikan pelarut dan produk lain dari reaksi cair, termasuk memisahkan komponen minyak mentah.

Grafik distilasi menunjukkan jumlah yang diukur melalui eksperimen distilasi yang memisahkan konstituen cairan. Eksperimen ini menggunakankolom distilasi fraksionalterdiri dari kolom yang memungkinkan cairan menetes ke dalam labu alas bulat dengan termometer di bagian atas kolom untuk menentukan suhu uap.

Sebuah ruang cairan diagonal terhubung ke titik di sepanjang kolom fraksional di dekat bagian atas yang memanjang dari ruang. Ini menciptakan area permukaan di mana uap dapat mengembun dan terkumpul dalam labu eksternal.

Melalui pengaturan distilasi dari diagram distilasi sederhana, cairan mendidih menjadi gas, mengembun kembali menjadi cairan dan lanjutkan proses ini sampai cairan yang ingin Anda saring terkumpul di bagian luar labu. Peralatan bekerja dengan memanaskan cairan yang terkumpul dalam labu sedemikian rupa sehingga kolom fraksional memberi tahu Anda tekanan uap bentuk gas dari campuran cairan.

Termometer di bagian atas harus membaca titik didih cairan. Labu luar memungkinkan cairan terkumpul yang ingin Anda saring dan juga berfungsi sebagai ventilasi agar peralatan tidak pecah karena kepanasan.

Kontrol suhu dengan sangat hati-hati dengan memaksimalkan kontak antara cairan yang menetes kembali ke labu alas bulat dan uap yang naik melalui kolom fraksional. Kadang-kadang kolom pecahan memiliki manik-manik kaca atau tingkat yang menonjol dari sisi internal untuk memaksimalkan luas permukaan kontak. Pantau suhu menggunakan termometer untuk mengetahui suhu di mana hal ini terjadi. Anda harus berakhir dengan tekanan uap cairan dalam campuran.

Pengaturan peralatan menjamin bahwa tekanan uap senyawa dengan titik didih lebih rendah dalam campuran lebih besar daripada tekanan uap senyawa dengan titik didih lebih tinggi. Ini juga memungkinkan Anda menentukan titik didih sebagai suhu di mana tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer untuk cairan dalam wadah terbuka. Ini adalah suhu terendah di mana bentuk cair dari campuran atau senyawa mendidih menjadi gas. Metode distilasi fraksional ini membuatnya berguna dalam pengaturan industri untuk pembuatan senyawa kimia.

Anda juga dapat menggunakan fraksi gas yang didistilasi sebagai fraksi mol untuk memplot grafik suhu cair, campuran cair-uap dan uap itu sendiri untuk menentukan titik didih dua atau lebih komponen senyawa. Banyak pengaturan peralatan distilasi akan secara otomatis mengukur suhu selama pemanasan percobaan. Ini dapat memberi Anda serangkaian titik data berkelanjutan dari waktu ke waktu yang dapat dengan mudah dibuat grafik menggunakan Excel atau perangkat lunak lain.

Kurva memberi tahu Anda hal ini karena, saat uap memanas dan melewati kolom fraksional, ia harus terpisah menjadi dua campuran cairan dan gas yang terpisah. Dengan mencatat suhu selama proses distilasi, Anda dapat mengetahui apa sebenarnya senyawa berdasarkan titik didihnya.

Atau Anda dapat menggunakan proses yang sama untuk menentukan titik didih senyawa yang diketahui. Namun, prosesnya dibatasi oleh suhu yang dapat Anda capai dengan sumber panas yang memengaruhi labu alas bulat.

Grafik distilasi sederhana akan menunjukkan grafik distilasi volume versus suhu campuran dengan titik-titik di mana suhu kedua atau semua gas berpotongan menentukan titik didih masing-masing komponen gas. Kurva komposisi ini memungkinkan Anda mengetahui pengaturan dan suhu peralatan yang tepat untuk memisahkan campuran gas atau cairan. Anda dapat bereksperimen dengan berbagai jenis kolom pecahan untuk mencari tahu mana yang memberi Anda gagasan paling jelas tentang titik didih konstituen.

Grafik distilasi sederhana mengikuti teori distilasi sederhana.Distilasi sederhanaberarti gas mengembun menjadi cair sekali sehingga Anda perlu melakukannya pada cairan atau gas yang memiliki titik didih cukup jauh satu sama lain untuk membedakannya.

Menggunakan beberapa langkah kondensasi disebutdistilasi fraksional, dan, dalam hal ini, Anda akan menggunakan grafik distilasi fraksional volume vs. suhu. Anda dapat memperkirakan untuk mengetahui pengaturan teoretis untuk cairan dan campuran lain karena memiliki lebih banyak manik-manik atau pelat dalam setup secara teoritis harus meningkatkan metode pemisahan sambil meningkatkan waktu yang dibutuhkan untuk memisahkan campuran.

Campuran yang disuling melalui eksperimen tidak menghasilkan sampel murni, tetapi menghasilkan kotoran dalam campuran berbeda yang Anda ukur. Ini berarti Anda dapat menggunakan persamaan untuk menjelaskan hasil eksperimen dari distilasi serta dari prediksi berdasarkan data yang telah ditetapkan sebelumnya tentang komposisi gas dan cairan. Hukum Raoult dan hukum Dalton memberi Anda cara untuk mengukur proporsi teori distilasi sederhana ini.

Komposisi tepat dari uap yang beralih antara mendidih dan mengembun berikut:hukum Raoult, yang menyatakan bahwa tekanan uap suatu senyawa berkurang ketika berada dalam larutan dan dapat dikaitkan dengan komposisi molar. persamaan

memberitahu Anda bahwa tekanan parsial komponen tertentu AP_SEBUAHdiproduksi untuk persen komponenP​^Hai_SEBUAH dan fraksi mol A "chi"χ​_SEBUAH.

Tekanan parsial adalah tekanan yang akan dimiliki gas penyusun suatu campuran jika memiliki seluruh volume campuran itu pada suhu yang sama. Ini memungkinkan Anda menentukan berapa banyak gas yang harus ada jika Anda mengetahui fraksi mol sebelumnya.

Anda kemudian bisa, gunakanhukum Daltonyang menyatakan bahwa tekanan total campuran gas sama dengan jumlah tekanan parsial yang menyusunnya. Teori tentang bagaimana partikel gas bergerak dan berinteraksi satu sama lain menjelaskan hal ini.

Anda dapat menggambarkan tekanan uap suatu senyawa dengan menggunakan suhu larutan dan titik didih senyawa karena, ketika suhu meningkat, lebih banyak molekul gas akan memiliki energi kinetik yang cukup untuk saling menumbuk dalam orientasi yang sesuai untuk membiarkan reaksi terjadi. Mereka membutuhkan ini untuk mengatasi gaya antarmolekul yang akan menahan partikel bersama-sama dalam fase cair.

Selain penelitian tentang titik didih dan sifat gas dari senyawa, distilasi juga berguna dalam banyak aplikasi di seluruh industri. Ini digunakan dalam mempelajari dan membentuk reaksi antara minyak, air dan komponen lain seperti metana yang digunakan dalam bahan bakar. Ilmuwan dan produsen makanan dapat menggunakannya untuk membuat minuman keras, bir, dan berbagai jenis anggur. Teknik distilasi telah menemukan penggunaan praktis dalam industri kosmetik, obat-obatan farmasi dan metode manufaktur kimia lainnya.

Teknik ini bahkan digunakan dalam bola lampu untuk mencegah filamen tungsten rusak dan memberikan cahaya pada bola lampu. Mereka melakukan ini dengan memisahkan udara untuk menghasilkan gas yang diperlukan untuk memproduksi bola lampu. Metode distilasi ini mengikuti teori dan metode eksperimental untuk pemisahan.