Определение дистилляции в химии

В самом общем смысле «дистилляция» означает очищение чего-либо. Например, можно отделить основу от примесей.

В химии дистилляция относится к определенному способу очистки в основном жидкостей.

Определение дистилляции

Дистилляция — это процесс нагрева жидкости для создания пара, далее он собирается и охлаждается отдельно от исходной жидкости. Этот процесс основан на разных значениях температуры кипения компонентов или их волатильности. Этот процесс может быть использован для отделения компонентов смеси или для облегчения очистки. Оборудование, используемое для дистилляции, можно назвать дистилляционным аппаратом (статического типа, т.е. без каких-либо движущихся частей).

Пример дистилляции

Чистую воду можно выделить из соленой воды путем дистилляции. Соленую воду кипятят, чтобы перевести ее в пар — выпаривают, а соль остается. Пар собирают и остужают обратно, получается пресная вода. Соль остается в исходной емкости.

Использование дистилляции

Дистилляция имеет много применений:

  • Этот процесс используется в химии для отделения и очистки жидкостей.
  • Дистилляция используется для производства:
  • алкогольных напитков,
  • уксуса;
  • очищенной воды.
  • Так же это один из старейших способов опреснения воды. История дистиллирования воды восходит к по меньшей мере к 200 году н.э., когда этот процесс был описан греческим философом Александром Афродизиасом.
  • Дистилляция используется в промышленных масштабах для очистки химических веществ.
  • В отрасли ископаемых топлив используется дистилляция для разделения компонентов сырой нефти для производства химического сырья и топлива.

Типы дистилляции

Существуют такие типы дистилляции:

Последовательная многоступенчатая дистилляция — смесь двух летучих веществ нагревается до кипения. Пар будет содержать более высокую концентрацию более летучего компонента, поэтому его конденсируют и удаляют из процесса. Это изменит соотношение компонентов в кипящей смеси, повысив ее температуру кипения. Если появляется значительная разница в давлении паров двух компонентов, дистиллят будет в основном более летучим компонентом, кипящая жидкость будет менее летучим компонентом.

Последовательная дистилляция является наиболее распространенным типом дистилляции, используемым в лабораториях.

Непрерывная дистилляция – это когда дистилляция продолжается, с вновь подаваемой жидкостью, и разделяемые фракции непрерывно отводятся. Поскольку вводят новый материал, концентрации компонентов не изменяются, как при периодической перегонке.

Простая дистилляция — при простой дистилляции пар попадает в конденсатор, охлаждается и собирается. Полученная жидкость имеет состав, идентичный составу пара, поэтому простая дистилляция используется, когда компоненты имеют значительно отличающиеся точки кипения или, когда необходимо отделить летучие компоненты от нелетучих компонентов.

Фракционная дистилляция

Оба типа дистилляции и последовательная и непрерывная могут включать фракционную перегонку, при которой используется фракционная колонна над дистилляционной колбой. Колонна обеспечивает большую площадь поверхности для более эффективной конденсации пара и улучшенное разделение. Фракционную колонку можно даже настроить, чтобы включить подсистемы с отдельными равновесными значениями пара жидкость.

Паровая дистилляция

При паровой дистилляции в дистилляционную колбу добавляют воду. Это снижает температуру кипения компонентов, поэтому их можно разделить при температуре ниже точки разложения.

Так же существуют другие типы дистилляции:

  • вакуумная дистилляция,
  • дистилляция короткого пути,
  • зонная дистилляция,
  • реактивная дистилляция
  • каталитическая дистилляция,
  • экстрактивная дистилляция.

 

Метки: