Дестилация. Апарат за дестилация на вода
Дестилация (лат. distillatio - капене) - дестилация, изпаряване на течност, последвано от охлаждане и кондензация на парите. Предполага се, че дестилацията е изобретена от арабите преди 10 век, а Авицена я споменава като метод за получаване на етерични масла.
- Обикновена дестилация - частично изпаряване на кипяща течна смес чрез непрекъснато отстраняване и кондензация на получените пари в хладилник. Полученият кондензат се нарича дестилат, а неизпарената течност се нарича дъно. Извършва се при такива налягания, когато дължината е свободна. обхватът на молекулите е многократно по-малък от разстоянието между повърхностите на изпаряване на течности и кондензация на пари. Температурата на процеса при дадено налягане се определя от условията на фазово равновесие между течност и пара. Ако е необходимо да се намали температурата, се използва дестилация под вакуум, както и с пара или инертен газ. Разпределението на компонентите на сместа между течност и пара се характеризира с коефициента на относителна летливост.
- Фракционна дестилация (или фракционна дестилация) - разделяне на многокомпонентни течни смеси на фракции, които се различават по състав. Тя се основава на разликата в състава на многокомпонентна течност и образуваната от нея пара. Осъществява се чрез частично изпаряване на летливите компоненти на изходната смес и последващата им кондензация. Първите (нискотемпературни) фракции на получения кондензат са обогатени с нискокипящи компоненти, останалата част от течната смес е висококипяща. За подобряване на разделянето на фракциите се използва обратен хладник.
При проста дестилация се контролира количеството течност в апарата, нейната точка на кипене, по която се съди за състава, и скоростта на дестилация на дестилата. Регулируеми параметри - количеството на първоначалната смес, разходитетоплоносителят, подаван към апарата за водна дестилация, и хладилният агент, използван за кондензиране на дестилираната пара и охлаждане на кондензата. По време на дестилация в поток от водна пара, неговата консумация също се регулира. При непрекъсната дестилация регулируемите параметри, освен изброените, са разходите за първоначалната смес и продуктите за разделяне. При обратна дестилация дебитът на обратния хладник се регулира допълнително чрез промяна на дебита на хладилния агент, влизащ в обратния хладник. В лабораторната практика се използват всички методи на дестилация.
Конструкциите наапарата за дестилация на вода, обикновено направени от стъкло, са много разнообразни и изборът им се определя главно от физико-химичните свойства и количеството на сместа, която трябва да се раздели. За дестилация на смеси в количества от няколко. mg до 1 g използват капиляри, епруветки със сферични разширения и малки колби. При по-голямо количество от първоначалната смес по правило се използват устройства под формата на колби с подходящи размери. Типичен лабораторен апарат за дестилация при атмосферно налягане е показан на фиг., където 1 е дестилационна колба; 2 - термометър; 3 - хладилник (кондензатор); 4 - събиране на дестилат.
Дестилация се използва в химическата, дървохимическата, фармацевтичната и други промишлености за грубо разделяне на смеси на фракции, когато няма високи изисквания към чистотата на получените продукти, както и за пречистване на течни смеси от нелетливи или слаболетливи примеси; в металургията - за дестилация на летливи метали (напр. Hg и Zn) от руди или рудни концентрати. Дестилацията с обратен хладник се използва в рафинирането на нефт и лабораторната практика, дестилацията с водна пара се използва в химическата, нефтохимическата, парфюмерийната и други индустрии за дестилация на висококипящикомпоненти от вискозни смеси, съдържащи значителни количества твърди или слаболетливи течни вещества. Също така, чрез дестилация (единична или многократна) в дестилерии се получава полуготов продукт за различни алкохолни напитки: коняк, ром, уиски и у дома - луна.
В лабораторната практика условията за дестилация на някои видове продукти са стандартизирани. Най-известните са GOST 2177 (ASTM D86) - дестилация на 100 ml продукт с точка на кипене от стайна температура до 400 ° C при атмосферно налягане. Това е, за да се осигури възпроизводимост при тестване на бензин, керосин, дизелово гориво, петрол и различни разтворители.