Недоліки простої дистиляції

Під час простої перегонки суміш рідин нагрівається до температури, при якій закипить один з її компонентів, потім пара з гарячої суміші збирається і конденсується в рідину. Цей процес є швидким і відносно простим, але існує багато видів сумішей, які не можна розділити таким чином і вимагають більш досконалого підходу.

Домішки

Оскільки суміш при простій перегонці кип'ятять і конденсують лише один раз, остаточний склад продукт буде відповідати складу парів, а значить, він може містити значні домішки. Чим ближче точки кипіння рідин у суміші, тим більше нечистим буде кінцевий продукт. Отже, проста дистиляція, як правило, застосовується лише в тому випадку, якщо точки кипіння компонентів суміші розділені принаймні на 25 градусів Цельсія. Суміші з ближніми точками кипіння можна розділити дробовою дистиляцією.

Азеотропні суміші

У деяких випадках суміші рідин можуть складатися настільки, що при кип'ятінні їх пара має такий самий склад, як і сама суміш. Вони називаються азеотропами. Етанол - це, мабуть, найбільш часто цитований приклад; суміш 95,6% етанолу та 4,4% води фактично закипить при нижчій температурі, ніж етанол або вода. Отже, проста дистиляція не може змінити склад цієї суміші. Азеотропні суміші також не можуть бути розділені фракційною дистиляцією, і, як правило, потрібні інші підходи.

instagram story viewer

Споживання енергії

Нагрівання рідини або суміші рідин до кипіння забирає багато енергії. Якщо ця енергія генерується спалюванням викопного палива, це збільшить викиди вуглецю і, можливо, зробить процес дорожчим. Наприклад, для перегонки етанолу необхідні значні витрати викопного палива. У лабораторії просту дистиляцію часто проводять за допомогою пристрою, званого ротапом, який застосовує вакуум для зменшення температури кипіння суміші. Однак для великої кількості хімічних речовин такий підхід є менш практичним.

Хімічні реакції

Нагрівання суміші до температури кипіння може спричинити небажані хімічні реакції, що може стати проблемою, якщо ви намагаєтеся виділити певний продукт. Наприклад, якщо ви вступили в реакцію зі свіжим бромідом водню з бутадієном при 0 градусах, ви отримали б суміш, яка містила більше 3-бром-1-бутену, ніж 1-бром-2-бутен. Нагрівання суміші, однак, може спричинити ще одну реакцію, змінивши склад суміші так, як зараз матиме більше 1-бром-2-бутену, ніж 3-бром-1-бутену - що може бути недоліком, якщо ви дійсно хочете отримати більше останній. Більше того, деякі сполуки можуть бути чутливими до нагрівання. Нагрівання суміші, що містить нітрогліцерин (дианміт), наприклад, було б дуже нерозумною ідеєю.

Teachs.ru
  • Поділитися
instagram viewer