Ne visiem šķidrumiem ir vienāda viršanas temperatūra. Dažreiz ķīmiķi var izmantot šos dažādos gaistamības punktus, lai atdalītu šķidrumus procesā, ko sauc par destilāciju. Iespējams, jūs esat redzējis procesu darbībā, ja kādreiz esat apmeklējis spirta rūpnīcu, kurā atrodas alkoholiskie dzērieni tiek ražoti, bet ir arī vairāki citi vienkāršu destilācijas maisījumu veidi, kurus izmanto ikdienā dzīve.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Vienkāršo destilāciju izmanto, lai atdalītu sāli no jūras ūdens, lai atdalītu cukuru no ūdens un etanolu no ūdens, ražojot cietos šķidrumus.
Vienkārša destilācija
Vienkārša destilācija notiek šķidrumu karsēšanas un dzesēšanas procesā, lai tos atdalītu un attīrītu. Pirmkārt, šķidrums tiek uzkarsēts, radot tvaikus. Tad šos tvaikus atdzesē mazā mēģenē, ko sauc par kondensatoru, lai izveidotu atsevišķu šķidrumu. Šis atsevišķais šķidrums, ko dažkārt sauc par destilātu, no kondensatora nokrīt atsevišķā traukā. Process darbojas, jo divi sākotnējā šķidrumā esošie šķidrumi iztvaiko dažādos punktos, tas nozīmē, ka radītie tvaiki pilnībā sastāv tikai no viena šķidruma. Lai vienkārša destilācija darbotos, abu šķidrumu viršanas temperatūru starpībai jābūt vismaz 25 grādiem pēc Celsija vai aptuveni 77 grādiem pēc Fārenheita.
Ūdens destilācija
Viens vienkārša destilācijas maisījuma piemērs ir sālsūdens atdalīšana, lai izveidotu tīru ūdeni un sāli. Destilācijas procesā ūdens sāk iztvaikot, un pēc tam šie tvaiki atdziest, veidojot tīru ūdeni. Tīro ūdeni savāc otrajā traukā. Kad destilācijas process ir pabeigts, sāls tiek atstāts oriģinālajā traukā, kurā iepriekš bija sālsūdens.
Tas ir process, kas tiek izmantots visā pasaulē, kad cilvēki vēlas iegūt tīru ūdeni no jūras ūdens, jo sāļais jūras ūdens cilvēkiem nav drošs. Atšķirībā no iztvaikošanas procesa, kura rezultātā rodas nedaudz tīra ūdens un paliek vairāk sālsūdens, destilācija pilnībā atdala abus materiālus. Vienkāršā destilēšana tomēr izmanto lielu enerģijas daudzumu, tāpēc populārāka metode sālsūdens atdalīšanai ir atsāļošana. Bet dažos gadījumos tiek izmantots arī destilācijas process.
Otrs vienkārša destilācijas maisījuma, kas saistīts ar ūdeni, piemērs ir cukura un ūdens maisījuma atdalīšana. Tā kā cukuram un ūdenim ir atšķirīgas viršanas temperatūras, vispirms sāks iztvaikot un pēc tam atdzist, lai tas kļūtu par tīru ūdeni. Cukurs tiks atstāts oriģinālajā traukā.
Etanols un ūdens
Trešais vienkāršās destilācijas piemērs, kas, iespējams, ir vispazīstamākais, ir etanola atdalīšana no ūdens. Tas ir process, ko izmanto, lai izveidotu stipros dzērienus. Fermentētos graudos, piemēram, vīnā, pusaudžiem bieži ir alkohola procentuālais daudzums, taču fermentācijas procesā nav iespējams iegūt daudz lielāku alkohola procentuālo daudzumu nekā tas. Cietāki dzērieni, piemēram, rums, džins un viskijs, bieži satur pat 40% vai vairāk alkohola. Lai iegūtu šo augstāko procentuālo daudzumu, alkoholisko dzērienu ražotāji sāk ar fermentēta spirta maisījumu un pēc tam to destilē.
Alkohola viršanas temperatūra ir zemāka nekā ūdenim, tāpēc, sildot tādu maisījumu kā vīns, alkohols sāk iztvaikot pirms ūdens. Tas atdziest un pēc tam atkal kondensējas šķidrumā. Tā kā šis šķidrums ir blīvāks par sākotnējo fermentēto maisījumu, spirta procentuālais daudzums šajā maisījumā ir lielāks.