http://www.sggw.waw.pl/~stepniak/

e-mail:

[e-mail]

DESTYLACJA

Jakie zjawisko fizyczne wykorzystuje się w procesie destylacji?

W procesie destylacji wykorzystuje się różny skład fazy gazowej i fazy ciekłej w temperaturze wrzenia mieszaniny.

Jaka jest definicja temperatury wrzenia?

Temperatura wrzenia, to temperatura, w której prężność pary nad cieczą równa jest ciśnieniu zewnętrznemu.

Destylacja - jest podstawową metodą oczyszczania cieczy. Polega ona na przeprowadzeniu cieczy

w wyniku wrzenia w stan pary, a następnie na skropleniu w odbieralniku.

Jakie znamy typy destylacji?

Wyróżnia się następujące typy destylacji:

Prostą, frakcyjną (rektyfikację), pod zmniejszonym ciśnieniem i destylację z parą wodną.

Od czego zależy prężność pary nad mieszaniną substancji ciekłych?

1) W przypadku dwu cieczy mieszających się ze sobą prężność pary nad mieszaniną (P) równa jest sumie prężności
par cząstkowych (P`) składników tej mieszaniny.

P = P'

A

+ P'

B

; P'

A

=P

A

⋅x

A

, P'

B

=P

B

⋅x

B

, gdzie: x

A

i x

B

- ułamki molowe składników A i B mieszaniny.

2) W przypadku dwu cieczy niemieszających się ze sobą prężność pary równa jest sumie prężności
par nad czystymi składnikami:

P = P

A

+ P

B

Co nazywamy destylację prostą?

Destylacja prosta to jednokrotne przeprowadzenie fazy ciekłej przez gazową do fazy ciekłej.

Kiedy stosuje się destylację prostą jako metodę rozdzielania substancji?

Destylację prostą stosuje się tylko dla cieczy różniących się znacznie temperaturą wrzenia (kilkadziesiąt stopni).

Jakie są zasadnicze różnice zestawów do: destylacji prostej, destylacji frakcjonowanej, destylacji pod zmniejszonym
ciśnieniem i destylacji z parą wodną?
Dlaczego destylacja frakcjonowana jest efektywniejszą metodą rozdzielania substancji ciekłych niż destylacja prosta

Destylacja frakcjonowana (rektyfikacja) to wielokrotnie powtórzony proces przeprowadzania fazy ciekłej przez

gazową do ciekłej, przebiegający w deflegmatorze.

Jaka jest rola porcelanki w procesie destylacji?

Powietrze, znajdujące się w porach porcelanki, w procesie destylacji opuszcza porcelankę (bąbelkuje), powodując

mieszanie i zapobiegając w ten sposób przegrzaniu.

Jakie są zasadnicze różnice zestawu do destylacji prostej i zestawu pod zmniejszonym ciśnieniem?

Układ musi być zamknięty (kolba kulista z nasadką i odprowadzeniem do pompy próżniowej).

W destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem nie stosuje się porcelanki.

Co pełni rolę porcelanki w zestawie do destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem?

Rolę porcelanki w destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem (próżniowej) pełni kapilara, która

zasysa powietrze z zewnątrz i w ten sposób powoduje mieszanie. Kapilara musi sięgać dna kolby kulistej.

Kiedy stosuje się destylację pod zmniejszonym ciśnieniem (próżniową)?

Destylację próżniową stosuje się do rozdzielania substancji o bardzo wysokich temperaturach

wrzenia (pow. 200 C). W przypadku takich substancji istnieje niebezpieczeństwo, że przed osiągnięciem
temperatury wrzenia substancja może się rozłożyć. Im niższe ciśnienie tym temperatura wrzenia niższa.

Kiedy stosuje się destylację z parą wodną?

Destylacja tego typu stosuje się dla substancji niemieszających się z wodą

P=P

A

+P

B

; P

A

i P

B

- prężności czystych składników mieszaniny.

Temperatura wrzenia takiej mieszaniny jest mniejsza od temperatury wrzenia poszczególnych składników.
Ponieważ jedną z faz jest woda, to temperatura destylacji jest mniejsza niż 100

o

C.

Jakie są ograniczenia destylacji z parą wodną?

Może być stosowana wyłącznie dla składników niemieszających się z wodą.

Ze

-

staw do destylacji frak

cjonowanej

(rektyfikacji)

Zestaw do destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem

Zestaw do destylacji prostej

Wykonanie ćwiczenia:
1. Odmierzyć cylindrem miarowym 50 cm

3

mieszaniny i przelać

do kolby destylacyjnej

2. Wrzucić do kolby destylacyjnej klika kawałków porcelanki
3. Zamontować zestaw destylacyjny
4. Odkręcić zawór wodny w układzie chłodzenia
5. Włączyć ogrzewanie, regulując intensywność ogrzewania tak,

aby szybkość destylacji wynosiła około 1 kropli na sekundę

6. Zapisywać temperaturę wrzenia i objętość destylatu
7. Sporządzić wykres zależności T

w

= f(V

dest

)

8. Z wykresu odczytać objętość składników mieszaniny d

lowane

esty-

j i obliczyć % skład tej mieszaniny.

P P

P

A

P = P`

A

+ P`

B

P`

A

P

B

P`

B

100% A Skład, % mol 100% B

T T

Skład fazy gazowej T

B

Skład fazy ciekłej

T

A

100% A x

3

x

2

x

1

100% B

T T


T

B

T

A

V

A

V

B

Objętość destylatu

Dr S.A. Stępniak

Zestaw do destylacji z parą wodną

1

Katedra Chemii, Wydział Technologii Żywności, SGGW, pok. 1116

2

3