Damıtma Eğrisi Nasıl Oluşturulur

Alkol yapmak için meyveyi fermente ettiğinizde, sıvı karışımı damıtarak parçalarını ayırabilirsiniz. Bu damıtma yöntemi, fermantasyon gibi bir işlemde sıvıyı oluşturan farklı bileşimlerden yararlanır. Kimyacılar, ham petrol bileşenlerinin ayrılması da dahil olmak üzere, çözücüleri ve diğer sıvı reaksiyon ürünlerini saflaştırmak için bu işlemlerden büyük ölçüde yararlanır.

Damıtma grafikleri, sıvıların bileşenlerini ayıran damıtma deneyleriyle ölçülen miktarları gösterir. Bu deneylerfraksiyonel damıtma kolonlarıBuharın sıcaklığını belirlemek için sütunun tepesinde bir termometre bulunan yuvarlak tabanlı bir şişeye sıvı damlatmasını sağlayan bir sütundan oluşur.

Diyagonal bir sıvı odası, bölmeden uzağa uzanan tepeye yakın olan kesirli kolon boyunca bir noktaya bağlanır. Bu, buharın üzerinde yoğunlaşabileceği ve harici bir şişede toplanabileceği bir yüzey alanı yaratır.

Basit bir damıtma şemasındaki damıtma kurulumuyla, bir sıvı kaynayarak gaza dönüşür, bir sıvıya geri döner ve damıtmak istediğiniz sıvı dış ortamda toplanana kadar bu işleme devam eder şişe. Cihaz, şişede toplanan sıvıyı, kesirli sütun size sıvı karışımın gaz formunun buhar basıncını söyleyecek şekilde ısıtarak çalışır.

Üstteki termometre sıvının kaynama noktasını okumalıdır. Dış şişe, damıtmak istediğiniz sıvının toplanmasını sağlar ve ayrıca cihazın aşırı ısınmadan kırılmaması için bir havalandırma görevi görür.

Yuvarlak dipli şişeye geri damlayan sıvı ile fraksiyonel kolondan yükselen buhar arasındaki teması en üst düzeye çıkararak sıcaklığı çok dikkatli bir şekilde kontrol edin. Bazen fraksiyonel sütun, temas yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için iç kenarlardan çıkıntı yapan cam boncuklara veya seviyelere sahiptir. Bunun gerçekleştiği sıcaklığı bulmak için termometreyi kullanarak sıcaklığı takip edin. Karışımdaki sıvıların buhar basınçlarını elde etmelisiniz.

Cihaz düzeneği, karışımda daha düşük kaynama noktasına sahip bileşiğin buhar basıncının, kaynama noktası daha yüksek olanın buhar basıncından daha büyük olmasını garanti eder. Bu aynı zamanda kaynama noktasını, açık bir kaptaki bir sıvı için buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu sıcaklık olarak tanımlamanıza olanak tanır. Bu, karışımın veya bileşiğin sıvı formunun kaynayarak gaz haline geldiği en düşük sıcaklıktır. Bu fraksiyonel damıtma yöntemleri, kimyasal bileşiklerin üretilmesi için endüstriyel ortamlarda onları faydalı kılar.

Ayrıca, damıtılmış gazın bir mol kesri olarak sıcaklık grafiğini çizmek için kullanabilirsiniz. iki veya daha fazla bileşenin kaynama noktasını belirlemek için sıvı, sıvı-buhar karışımı ve buharın kendisi bileşik. Birçok damıtma aparatı kurulumu, deneyin ısıtılması boyunca sıcaklığı otomatik olarak ölçecektir. Bu size zaman içinde Excel veya başka bir yazılım kullanılarak kolayca grafiklendirilebilen sürekli bir dizi veri noktası verebilir.

Eğri size bunu söyler, çünkü buhar ısınırken ve kesirli kolondan geçerken, iki ayrı sıvı ve gaz karışımına ayrılmalıdır. Damıtma işlemi boyunca sıcaklığı kaydederek, kaynama noktasına bağlı olarak bileşiklerin gerçekte ne olduğunu anlayabilirsiniz.

Veya bilinen bir bileşiğin kaynama noktasını belirlemek için aynı işlemi kullanabilirsiniz. Ancak süreç, yuvarlak tabanlı şişeyi etkileyen ısı kaynağı ile elde edebileceğiniz sıcaklıklarla sınırlıdır.

Basit damıtma grafiği, karışımın sıcaklığına karşı hacmin damıtma grafiğini göstermelidir. Gazların her ikisinin veya tümünün sıcaklığının kesiştiği noktalar, maddenin her bir bileşeninin kaynama noktasını belirler. gaz. Bu bileşim eğrisi, gaz veya sıvı karışımını ayırmak için uygun aparat kurulumunu ve sıcaklığı belirlemenizi sağlar. Hangisinin size bileşenler için en net kaynama noktası fikrini verdiğini bulmak için farklı türde kesirli sütunlarla deneyler yapabilirsiniz.

Basit damıtma grafiği, basit damıtma teorisini takip eder.Basit damıtmagazın bir kez yoğuşarak sıvıya dönüştüğü anlamına gelir, bu nedenle bunu sıvılar veya kaynama noktaları birbirinden ayırt edilebilecek kadar uzak olan gazlar üzerinde gerçekleştirmeniz gerekir.

Birden çok yoğuşma adımı kullanmaya denirkademeli damıtma, ve bu durumda, hacim ve hacim arasında bir kesirli damıtma grafiği kullanırsınız. sıcaklık. Daha fazla boncuk veya plaka olduğu için diğer sıvılar ve karışımlar için teorik kurulumları bulmak için tahminde bulunabilirsiniz kurulumda, karışımı ayırmak için geçen süreyi arttırırken, ayırma yöntemini teorik olarak iyileştirmelidir.

Deneylerle damıtılan karışımlar, saf numuneler üretmez, ancak ölçtüğünüz farklı karışımlarda safsızlıklara neden olur. Bu, gazların ve sıvıların bileşimi hakkında önceden oluşturulmuş verilere dayanan tahminlerin yanı sıra damıtmadan elde edilen deneysel sonuçları açıklamak için denklemleri kullanabileceğiniz anlamına gelir. Raoult yasası ve Dalton yasası size basit damıtma teorisinin bu oranlarını ölçmenin yollarını verir.

Kaynama ve yoğunlaşma arasında geçiş yapan bu buharın kesin bileşimi aşağıdaki gibidir:Raoult yasasıBu, bir bileşiğin buhar basıncının bir çözelti içindeyken azaldığını ve molar bileşim ile ilişkili olabileceğini belirtir. denklem

belirli bir bileşenin kısmi basıncının A olduğunu söylerP_birbileşenin yüzdesi için üretilirP​^Ö_bir ve A "chi"nin mol kesriχ​_bir.

Kısmi basınç, bir karışımı oluşturan gazın tüm hacmi aynı sıcaklıkta olsaydı sahip olacağı basınçtır. Bu, elden önce mol fraksiyonunu biliyorsanız, ne kadar gazın bulunması gerektiğini belirlemenizi sağlar.

O zaman kullanabilirsinDalton yasasıBu, bir gaz karışımının toplam basıncının, onu oluşturan kısmi basınçların toplamına eşit olduğunu belirtir. Gaz parçacıklarının nasıl hareket ettiği ve birbirleriyle nasıl etkileştiği teorisi bunu açıklar.

Çözeltinin sıcaklığını ve bileşiğin kaynama noktasını kullanarak bir bileşiğin buhar basıncını tanımlayabilirsiniz çünkü, sıcaklık arttıkça, gaz moleküllerinin çoğu uygun bir yönelimde birbirlerine çarpmak için yeterli kinetik enerjiye sahip olacaktır. reaksiyon meydana gelir. Sıvı fazda parçacıkları bir arada tutacak moleküller arası kuvvetlerin üstesinden gelmek için buna ihtiyaçları var.

Bileşiklerin kaynama noktası ve gaz özellikleri üzerine araştırmalara ek olarak, damıtma, endüstrideki birçok uygulamada kendisini faydalı bulmaktadır. Yağ, su ve yakıtta kullanılan metan gibi diğer bileşenler arasındaki reaksiyonları incelemek ve oluşturmak için kullanılır. Gıda bilimcileri ve üreticileri, likör, bira ve farklı şarap türleri yapmak için kullanabilirler. Damıtma teknikleri, kozmetik, farmasötik ilaçlar ve diğer kimyasal üretim yöntemleri endüstrilerinde pratik kullanım bulmuştur.

Bu teknik, tungsten filamanının zarar görmesini önlemek ve ampullerde parlaklık sağlamak için ampullerde bile kullanılmaktadır. Bunu, ampul üretmek için gerekli gazları üretmek için havayı ayırarak yaparlar. Bu damıtma yöntemleri, ayırma için teori ve deneysel yöntemleri takip eder.