ხილის დუღილისას ალკოჰოლის მისაღებად შეგიძლიათ თხევადი ნარევის გამოხდა მისი ნაწილების იზოლირებისთვის. დისტილაციის ეს მეთოდი იყენებს სხვადასხვა კომპოზიციებს, რომლებიც ქმნიან თხევად პროცესს, როგორიცაა დუღილი. ქიმიკოსები კარგად იყენებენ ამ პროცესებს გამხსნელებისა და თხევადი რეაქციების სხვა პროდუქტების გასაწმენდად, მათ შორის ნედლი ნავთობის კომპონენტების გამოყოფისთვის.
დისტილაციის აპარატი
დისტილაციის გრაფიკები გიჩვენებთ დისტილაციის ექსპერიმენტების საშუალებით გაზომულ რაოდენობებს, რომლებიც თხევადი ნივთიერებების შემადგენელს გამოყოფს. ეს ექსპერიმენტები გამოიყენებაფრაქციული დისტილაციის სვეტებიშედგება სვეტისაგან, რომელიც საშუალებას აძლევს თხევად წვეთს მრგვალი ფლაკონში, სვეტის ზედა ნაწილში თერმომეტრით, რათა დადგინდეს ორთქლის ტემპერატურა.
დიაგონალური თხევადი პალატა უკავშირდება მწვერვალთან არსებული ფრაქციული სვეტის გასწვრივ მდებარე წერტილს, რომელიც პალატისგან დაშორებულია. ეს ქმნის ზედაპირს, რომელზეც ორთქლი შეიძლება შედედდეს და შეგროვდეს გარე კოლბაში.
დისტილაციის მარტივი დისტილაციის სქემიდან დაყენების საშუალებით თხევადი აირში ადუღდება, კონდენსირდება ისევ თხევადში და აგრძელებს ამ პროცესს მანამ, სანამ სითხე, რომლის გამოხდა გსურთ, არ შეგროვდება გარედან კოლბა აპარატი მუშაობს სითხეში, რომელიც აგროვებს კოლბაში, ისე, რომ ფრაქციული სვეტი გეუბნებათ თხევადი ნარევის გაზის ფორმის ორთქლის წნევას.
თერმომეტრი ზედა ნაწილში უნდა წაიკითხოს სითხის დუღილის წერტილი. გარე კოლბა საშუალებას გვაძლევს სითხე შეგროვდეს, რომლის გამოხდა გსურთ და ასევე ასრულებს გამწოვს ისე, რომ აპარატი გადახურებით არ გატყდეს.
გააკონტროლეთ ტემპერატურა ძალიან ფრთხილად, მაქსიმალურად შეაჩეროთ კონტაქტი სითხეში, რომელიც წვეთოვანი ბოლქვიდან მიედინება და ფრაქციულ სვეტში ამოდის ორთქლი. ზოგჯერ ფრაქციულ სვეტს აქვს შუშის მძივები ან შიდა მხარეებიდან გამოყოფილი დონის ზედაპირის ზედაპირის მაქსიმალურად გაზრდის მიზნით. თვალყური ადევნეთ ტემპერატურას თერმომეტრის გამოყენებით, რომ გაერკვნენ, რა ტემპერატურაზე ხდება ეს. თქვენ უნდა დასრულდეს ნარევის სითხეების ორთქლის წნევით.
აპარატის დაყენება იძლევა გარანტიას, რომ ნაერთის ქვედა დუღილის წერტილის მქონე ნაერთის ორთქლის წნევა უფრო მეტია, ვიდრე უმაღლესი დუღილის წერტილის ორთქლის წნევა. ეს ასევე საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ დუღილის წერტილი, როგორც ტემპერატურა, როდესაც ორთქლის წნევა უდრის ატმოსფერულ წნევას სითხისთვის ღია ჭურჭელში. ეს არის ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, როდესაც ნარევის ან ნაერთის თხევადი ფორმა აირში ადუღდება. ფრაქციული დისტილაციის ეს მეთოდები მათ სასარგებლო ხდის ქიმიური ნაერთების წარმოების სამრეწველო პირობებში.
მარტივი დისტილაციის დიაგრამა
თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ გაზის ფრაქცია, რომელიც გამოხდილია, მოლის ფრაქციად, ტემპერატურის გრაფიკის დასადგენად თხევადი, თხევადი ორთქლის ნარევი და თავად ორთქლი, რათა დადგინდეს ორი ან მეტი კომპონენტის დუღილის წერტილი რთული. მრავალი დისტილაციის აპარატის პარამეტრი ავტომატურად გაზომავს ტემპერატურას ექსპერიმენტის გათბობის დროს. ამან შეიძლება მოგცეთ მონაცემთა წერტილების უწყვეტი ნაკრები დროთა განმავლობაში, რომელთა ადვილად ამოკვეთა შესაძლებელია Excel- ის ან სხვა პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.
მრუდი ამას გეუბნება, რადგან, ორთქლის გახურებისას და ფრაქციულ სვეტში გადის, ის უნდა გაიყოს სითხეებისა და გაზების ორ ცალკე ნარევად. დისტილაციის პროცესის განმავლობაში ტემპერატურის ჩაწერით შეგიძლიათ გაარკვიოთ, სინამდვილეში რას წარმოადგენს ნაერთები დუღილის წერტილზე დაყრდნობით.
ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგივე პროცესი ცნობილი ნაერთის დუღილის წერტილის დასადგენად. პროცესი შეზღუდულია იმ ტემპერატურით, რომლის მიღწევაც შეგიძლიათ სითბოს წყაროსთან, რომელიც გავლენას ახდენს მრგვალი ქვედა კოლბაში.
მოცულობა და ტემპერატურა
გამოხდის მარტივი გრაფიკი უნდა გიჩვენოთ მოცულობის გამოხდის გრაფიკი და ნარევის ტემპერატურა წერტილები, სადაც ორივე ან ყველა გაზების ტემპერატურა იკვეთება, მდებარეობს თითოეული კომპონენტის დუღილის წერტილი გაზი კომპოზიციის ეს მრუდი საშუალებას გაძლევთ გაერკვიოთ შესაბამისი აპარატის დაყენება და ტემპერატურა გაზის ან თხევადი ნარევის გამოსაყოფად. შეგიძლიათ ექსპერიმენტი ჩაწეროთ სხვადასხვა ტიპის წილადურ სვეტებზე, რომ გაერკვნენ, რომელია თქვენ შემადგენლობისთვის დუღილის წერტილის გარკვევის იდეა.
დისტილაციის მარტივი გრაფიკი მიჰყვება გამოხდის მარტივ თეორიას.მარტივი გამოხდაგაზი თხევად კონდენსირდება ერთხელ, ასე რომ თქვენ უნდა შეასრულოთ ის სითხეები ან გაზები, რომლებსაც აქვთ დუღილის წერტილები ერთმანეთისგან საკმარისად შორს, რომ მათი გარჩევა მოხდეს.
კონდენსაციის მრავალი საფეხურის გამოყენებას ეწოდებაფრაქციული დისტილაციადა, ამ შემთხვევაში, გამოიყენებდით მოცულობის ფრაქციული დისტილაციის გრაფიკს vs. ტემპერატურა შეგიძლიათ ექსტრაპოლირება მოახდინოთ სხვა სითხეებისა და ნარევების თეორიული წყობის გასარკვევად, რადგან უფრო მეტი მძივი ან ფირფიტია კონფიგურაციაში თეორიულად უნდა გაუმჯობესდეს გამოყოფის მეთოდი, ხოლო იზრდება ნარევის გამოყოფის დრო.
მარტივი დისტილაციის თეორია
ექსპერიმენტების შედეგად გამოხდილი ნარევები არ წარმოქმნის სუფთა ნიმუშებს, მაგრამ იწვევს მინარევებს თქვენს მიერ გაზომულ სხვადასხვა ნარევებში. ეს ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ განტოლებები, რომ ახსნათ ექსპერიმენტული შედეგები დისტილაციიდან და ასევე პროგნოზებისათვის, რომლებიც ეფუძნება გაზების და სითხეების შემადგენლობის შესახებ ადრე დადგენილ მონაცემებს. რაულტის კანონი და დალტონის კანონი გაძლევთ მარტივი დისტილაციის თეორიის ამ პროპორციის გაზომვის გზებს.
შემდეგია ამ ორთქლის ზუსტი შემადგენლობა, რომელიც გადადის დუღილსა და კონდენსაციას შორისრაულის კანონი, სადაც ნათქვამია, რომ ნაერთის ორთქლის წნევა იკლებს მისი ხსნარში და შეიძლება დაკავშირებული იყოს მოლური შემადგენლობით. განტოლება
P_A = P_A ^ o \ ჯერ \ chi_A
გეუბნებათ, რომ გარკვეული კომპონენტის ნაწილობრივი წნევაპაიწარმოება კომპონენტის პროცენტული მაჩვენებლისთვისპოა და A "chi" - ს მოლური ფრაქციაχა.
ნაწილობრივი წნევა არის წნევა, რომელიც ნარევის შემადგენელ გაზს ექნება, თუ მას ამ ტემპერატურის მთლიანი მოცულობა აქვს იმავე ტემპერატურაზე. ეს საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ, რა რაოდენობის აირი უნდა იყოს, თუ იცით, რომ მოლის ფრაქცია ხელზე გაქვთ.
ამის შემდეგ შეგიძლიათ გამოიყენოთდალტონის კანონისადაც ნათქვამია, რომ გაზის ნარევის მთლიანი წნევა უდრის მას ნაწილობრივი წნევის ჯამს. თეორია იმის შესახებ, თუ როგორ მოძრაობენ და ურთიერთქმედებენ გაზის ნაწილაკები ერთმანეთთან, ამას ხსნის.
შეგიძლიათ აღწეროთ ნაერთის ორთქლის წნევა ხსნარის ტემპერატურისა და ნაერთის დუღილის წერტილის გამოყენებით, რადგან როდის ტემპერატურა იზრდება, გაზის მეტ მოლეკულას ექნება საკმარისი კინეტიკური ენერგია, რომ ერთმანეთზე დარტყმა მოხდეს სათანადო ორიენტაციით ხდება რეაქცია. მათ ეს სჭირდებათ იმისათვის, რომ გადალახონ ინტერმოლეკულური ძალები, რომლებიც ნაწილაკებს თხევად ფაზაში დააკავებს.
დისტილაცია ინდუსტრიაში
ნაერთების დუღილის წერტილისა და აირისებრი თვისებების შესახებ კვლევის გარდა, დისტილაცია სასარგებლო აღმოჩნდა ინდუსტრიის მრავალ პროგრამაში. იგი გამოიყენება ნავთობის, წყლის და სხვა კომპონენტებს შორის, როგორიცაა მეთანი, რომლებიც გამოიყენება საწვავის შესწავლასა და რეაქციებში. კვების მეცნიერებსა და მწარმოებლებს შეუძლიათ გამოიყენონ იგი ალკოჰოლური სასმელების, ლუდისა და სხვადასხვა სახის ღვინის დასამზადებლად. დისტილაციის ტექნიკამ პრაქტიკული გამოყენება გამოიყენა კოსმეტიკის, ფარმაცევტული წამლებისა და ქიმიური წარმოების სხვა მეთოდების მრეწველობაში.
ეს ტექნიკა გამოიყენება ნათურებშიც კი, რომ არ მოხდეს ვოლფრამის ძაფის დაზიანება და ანათებს ნათურებში. ისინი ამას აკეთებენ ჰაერის გამოყოფით, გაზების წარმოებისთვის, რომლებიც აუცილებელია ნათურების წარმოებისთვის. დისტილაციის ეს მეთოდები მისდევს თეორიულ და ექსპერიმენტულ მეთოდებს გამოყოფისთვის.