Distiliuojant garais, iš vandens pašalinami teršalai, kad jis būtų iš esmės inertiškas. Dėl šios priežasties laboratorijos ir technikai naudoja distiliuotą vandenį, nes jis nieko neprideda prie bandomo komponento. Distiliuotas vanduo neturi jokių mineralų, todėl jis netinkamas gerti, bet tinka akvariumuose, eterinio aliejaus gavybai, moksliniams eksperimentams ir kt.
TL; DR (per ilgai; Neskaitė)
Distiliuojant garais, mišinio medžiagos atskiriamos garinant, o vėliau kondensuojasi garai grįžta į skystį, pasinaudojant tuo, kad skirtingų elementų ar junginių virimo temperatūra yra skirtinga. Jis plačiai naudojamas, pradedant vandens valymu, baigiant aliejų iš organinių medžiagų gavyba ir žalios naftos rafinavimu.
Garų distiliavimo priežastys
Tradiciniai distiliavimo metodai reikalauja tiesioginio mišinio kaitinimo, kad išgaruotų jo turinys. Nors tai gerai tinka daugeliui neorganinių ir kelių organinių tirpalų, organinių yra daug junginiai, kurie skyla aukštoje temperatūroje, įskaitant daugelį natūralių eterinių aliejų ir aromatinius junginiai. Siekdami užtikrinti, kad distiliuojant garais reikalingi organiniai junginiai nesunaikintų, technikai šiuos junginius distiliuoja žemesnėje temperatūroje.
Garų slėgis
Materijos paviršiuje yra aukštos energijos molekulių, besiliečiančių su atmosfera, kurios daro tam tikrą slėgį atmosferai dėl savo vidinių energijų, vadinamų garų slėgiu. Jei šis slėgis viršija atmosferos slėgį, tos molekulės išgaruoja. Kadangi kaitinant padidėja vidinė tų molekulių energija, tai padidina ir garų slėgį.
Kaip tai veikia
Dauguma sudėtingų organinių junginių netirpsta vandenyje, bet vietoj jų susidaro mišinys, kuris išsiskiria, jei leidžiama nusistovėti, kai vanduo nusėda ir organiniai junginiai plaukioja viršuje. Distiliavimo garais procesas vyksta pagal principą, kad kaitinant dviejų ar daugiau neištirpusių skysčių mišinį, o užtikrinant, kad abiejų skysčių paviršiai liestųsi su atmosfera, sistemos daromu garų slėgiu dideja. Taip yra todėl, kad dabar ji tampa visų kartu sumaišytų mišinio komponentų garų slėgio suma. Tai leidžia išgarinti elementus, kurių virimo temperatūra yra daug žemesnė, vien leidžiant jiems susidaryti mišinį su vandeniu.
Ekstrahavimo procedūra
Garas praeina per organinę medžiagą, kurioje yra atskyrimo junginių. Garai kondensuojasi prieš tai, kad susidarytų mišinys. Tas mišinys dar labiau pašildomas patekus garams, kurie toliau praeina per medžiagą, garindami mišinį. Dėl sumažėjusio garų slėgio reikalingi organiniai junginiai taip pat garuoja kaip mišinio dalis ir taip ekstrahuojami iš organinių medžiagų.
Atskyrimo procedūra
Išgarintas garų ir organinių junginių mišinys praeina per striukes, kurių viename gale patenka šaltas vanduo. Po to išgarintas mišinys aušinamas mišinio karštu vandeniu iš kito galo. Taip kondensuojamas mišinys, kuris surenkamas ir leidžiamas nusistovėti. Nusodinimo proceso metu ekstrahuoti organiniai junginiai patenka į viršų, ir tada jie atskiriami filtruojant nusodintą vandenį iš apačios.