Vienkāršās destilācijas trūkumi

Vienkārši destilējot, šķidrumu maisījumu silda līdz temperatūrai, kurā vārīsies viens no tā komponentiem, pēc tam karstā maisījuma tvaiki tiek savākti un atkārtoti kondensēti šķidrumā. Šis process ir ātrs un samērā vienkāršs, taču ir daudz veidu maisījumu, kurus šādā veidā nevar atdalīt un kuriem nepieciešama uzlabota pieeja.

Piemaisījumi

Tā kā vienkāršā destilācijā esošais maisījums tiek vārīts un atkārtoti kondensēts tikai vienu reizi, galīgais sastāvs produkts atbildīs tvaiku sastāvam, kas nozīmē, ka tas var saturēt ievērojamus piemaisījumus. Jo tuvāk maisījumā esošo šķidrumu viršanas punkti, jo netīrāks būs gala produkts. Līdz ar to vienkāršu destilāciju parasti izmanto tikai tad, ja maisījuma sastāvdaļu viršanas temperatūras ir atdalītas vismaz ar 25 grādiem pēc Celsija. Maisījumus ar tuvākām viršanas temperatūrām var atdalīt ar frakcionētu destilāciju.

Azeotropie maisījumi

Dažos gadījumos šķidrumu maisījumi var būt tādi, ka vārot to tvaikiem ir tāds pats sastāvs kā pašam maisījumam. Tos sauc par azeotropiem. Etanols, iespējams, ir visbiežāk minētais piemērs; 95,6% etanola un 4,4% ūdens maisījums faktiski vārīsies zemākā temperatūrā nekā vai nu etanols, vai ūdens. Līdz ar to vienkārša destilācija nevar mainīt šī maisījuma sastāvu. Arī azeotropos maisījumus nevar atdalīt ar frakcionētu destilāciju, un tiem parasti ir vajadzīgas citas pieejas.

Enerģijas patēriņš

Šķidruma vai šķidruma maisījuma uzkarsēšana līdz vārīšanās temperatūrai prasa daudz enerģijas. Ja šo enerģiju ražo, sadedzinot fosilo kurināmo, tas palielinās oglekļa emisijas un, iespējams, sadārdzinās procesu. Piemēram, etanola destilēšanai ir nepieciešami ievērojami fosilā kurināmā resursi. Laboratorijā vienkāršu destilāciju bieži veic ar ierīci, ko sauc par rotovapu, kas vakuumā samazina maisījuma viršanas temperatūru. Tomēr attiecībā uz lielu daudzumu ķīmisko vielu šāda veida pieeja nav tik praktiska.

Ķīmiskās reakcijas

Maisījuma karsēšana līdz vārīšanās temperatūrai var izraisīt nevēlamas ķīmiskas reakcijas, kas var būt problēma, ja mēģināt izolēt konkrētu produktu. Ja jūs, piemēram, 0 grādu temperatūrā reaģētu ar svaigu bromūdeņraža bromīdu ar butadiēnu, iegūtu maisījumu, kas satur vairāk 3-brom-1-butēna nekā 1-brom-2-butēns. Maisījuma karsēšana tomēr izraisītu vēl vienu reakciju, mainot maisījuma sastāvu tā, ka tagad jūs būtu vairāk 1-brom-2-butēna nekā 3-brom-1-butēna - kas varētu būt trūkums, ja jūs patiešām vēlaties vairāk pēdējais. Turklāt daži savienojumi var būt jutīgi pret karstumu. Piemēram, nitroglicerīnu (dianmītu) saturoša maisījuma sildīšana būtu ļoti neprātīga ideja.

  • Dalīties
instagram viewer