תהליך זיקוק פשוט ודוגמאות

ה זיקוק פשוט הוא תהליך שבו האדים המיוצרים מנוזל נלקחים ישירות אל הקבל, שבתוכו טמפרטורת האדים יורדת ועיבוי שלה מתרחש.

הוא משמש להפריד רכיב נדיף מרכיבים נדיפים נוכחים נוזל. הוא משמש גם ההפרדה של שני נוזלים נוכח פתרון עם נקודות רתיחה שונות מאוד.

זיקוק פשוט אינו שיטה יעילה להפריד בין שני נוזלים נדיפים המופיעים בפתרון. כאשר הטמפרטורה של זה עולה באמצעות אספקת החום, האנרגיה הקינטית של המולקולות גם מגדילה, אשר מאפשר להם להתגבר על הכוח לכידות ביניהם.

נוזלים נדיפים מתחילים לרתיחה כאשר לחץ אדים שלהם שווה הלחץ החיצוני המופעל על פני השטח של הפתרון. שני נוזלים לתרום להרכב של אדי שנוצר, נוכחות של נוזלים נדיפים יותר להיות גדול יותר; כלומר, זו עם נקודת הרתיחה הנמוכה ביותר.

לכן, הנוזל הפכפך ביותר מייצר את רוב התזקיק שנוצר. התהליך חוזר על עצמו עד להגיע לטוהר הרצוי או לריכוז המרבי האפשרי.

אינדקס

• 1 תהליך של זיקוק פשוט
  • 1.1 צוות
  • 1.2 קונדנסר
  • 1.3 חימום
• 2 דוגמאות
  • 2.1 זיקוק מים ואלכוהול
  • 2.2 הפרדה מוצקה נוזלית
  • 2.3 אלכוהול וגליצרין
• 3 הפניות

תהליך זיקוק פשוט

ב זיקוק פשוט את הטמפרטורה של פתרון הוא גדל עד שהוא מגיע לנקודת הרתיחה שלו. באותו רגע, המעבר בין המדינות הנוזל והגז מתרחש. זה הוא ציין כאשר מבעבע מתמיד מתחיל להתמוסס.

צוות

הציוד לביצוע הזיקוק הפשוט בדרך כלל מורכב מצית או מצנרת חימום (ראה תמונה); צנצנת זכוכית עגלגל עגולה עם פה זכוכית קפואה, כדי לאפשר צימוד שלה; וכמה חרוזי זכוכית (חלקם משתמשים במקל עץ) כדי להקטין את גודל הבועות שנוצרו.

החרוזי זכוכית לשמש ליבות להרכיב בועה, המאפשרים נוזל להרתיח לאט, מניעת התחממות יתר המביאה להיווצרות של סוג של בועות ענק; המסוגל אפילו להוציא מסה של נוזל מתוך בלון הזיקוק.

מצורף אל הפה של הבקבוק הוא מתאם זכוכית עקשן עם שלושה חרירי, אשר עשויים זכוכית חלבית. הפה הוא מצמידים את בקבוק הזיקוק, הפה השני הוא מצמידים את הקבל ואת הפה השלישי סגור על ידי שימוש של פקק גומי.

בתמונה, ההרכבה חסרה מתאם זה; ובמקום זאת, באמצעות פקק הגומי אותו מדחום מחבר ישיר הקבל ממוקמים.

קונדנסר

הקבל הוא מכשיר המיועד למלא את הפונקציה המצויה בשמו: לעבות את האדים הנעים פנימה. בפיו העליון מצמידים למתאם, ועל ידי הפה התחתון שלו מחובר כדור שבו המוצרים של זיקוק נאספים.

במקרה של התמונה, הם משתמשים (למרות שזה לא תמיד נכון) צילינדרים מדורגים, כדי למדוד את נפח מזוקקים בבת אחת.

המים הזורמים דרך המעיל החיצוני של הקבל, נכנס זה על ידי חלק נחות שלה ועלים על ידי החלק העליון. זה מבטיח כי הטמפרטורה קונדנסר הוא נמוך מספיק כדי לאפשר עיבוי של האדים המיוצרים בקבוק זיקוק.

כל החלקים המרכיבים את מנגנון הזיקוק נקבעים על ידי מלחציים המחוברים לתמיכת מתכת.

נפח של פתרון להיות נתון זיקוק ממוקם בקבוק עגול עם יכולת מתאימה.

החיבורים המתאימים נעשים באמצעות גרפיט או שומן על מנת להבטיח כי האיטום הוא יעיל, וחימום של הפתרון הוא יזום. במקביל, את המעבר של מים דרך הקבלן הוא התחיל.

חימום

כמו החימום של בלון זיקוק ממשיך, עלייה בטמפרטורה נצפתה במדחום, עד להגיע לנקודה שבה הטמפרטורה נשארת קבועה. זה נשאר כך גם אם החימום נמשך; אלא אם כן כל הנוזל הפכפך התאדה לחלוטין.

ההסבר להתנהגות זו הוא כי נקודת הרתיחה של המרכיב הרתח התחתון של תערובת נוזלית הושגה, שבו לחץ אדים שלה שווה הלחץ החיצוני (760 מ"מ כספית).

בשלב זה, כל האנרגיה החום הוא בילה את השינוי מן המצב הנוזלי למצב גזי הכרוך בתפוגה של כוח לכידות intermolecular של הנוזל. לכן, אספקת החום אינו מתרגם לעלייה בטמפרטורה.

המוצר הנוזלי של הזיקוק נאסף בצלוחיות, מסומן כהלכה, שהכרכים שלו תלויים בנפח שמוקם במקור בבקבוק הזיקוק.

דוגמאות

זיקוק מים ואלכוהול

יש פתרון של 50% אלכוהול בים. בידיעה כי נקודת הרתיחה של האלכוהול היא 78.4 מעלות צלזיוס ונקודת מים הרותחות היא 100 מעלות צלזיוס, אז אפשר להשיג אלכוהול טהור עם צעד זיקוק פשוט? התשובה היא לא.

על ידי חימום תערובת מים אלכוהול, נקודת הרתיחה של הנוזל הנפוץ ביותר הוא הגיע בהתחלה; במקרה זה, אלכוהול. אדי שנוצר יהיה חלק גדול יותר של אלכוהול, אבל תהיה גם נוכחות גבוהה של מים באדים, כמו נקודות רתיחה דומים..

הנוזל שנאסף מן הזיקוק ואת עיבוי יהיה אחוז אלכוהול מעל 50%. אם נוזל זה נתון לתזקיקים רצופים, ניתן להגיע לפתרון אלכוהול מרוכז; אבל לא טהור, שכן האדים ימשיכו לגרור מים להרכב מסוים, ויצרו את מה שידוע בתור איזוטרופ

המוצר הנוזלי של התסיסה של סוכרים יש אחוז אלכוהול של 10%. ריכוז זה יכול להתבצע ב 50%, כמו במקרה של ויסקי, על ידי זיקוק פשוט.

הפרדת נוזלים מוצקה

פתרון של מלח במים נוצר על ידי נוזל שיכול להיות מתנדף, וכן תרכובת בלתי נדיף, עם נקודת רתיחה גבוהה: מלח.

כאשר הפתרון מזוקק, מים טהורים ניתן להשיג נוזלים עיבוי. בינתיים, בתחתית בקבוק הזיקוק, המלחים יהיו משקעים.

אלכוהול וגליצרין

יש תערובת של אלכוהול אתילי, עם נקודת רותחים של 78.4 מעלות צלזיוס, גליצרין, עם נקודת רותחים של 260 מעלות צלזיוס. כאשר חשופים זיקוק פשוט, אדי שנוצר יהיה אחוז גבוה מאוד של אלכוהול, קרוב ל 100%.

אז אתה תקבל נוזלים מזוקקים עם אחוז אלכוהול, דומה קיטור. זה קורה כי נקודות רתיחה של נוזלים הם שונים מאוד.

הפניות

1. קלוד יודר (2019). זיקוק כימיה חוטית מקור: wiredchemist.com
2. ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. (2008). כימיה (8th ed.). למידה CNGAGE.
3. דראגני, רחל. (17 במאי 2018). שלוש דוגמאות לתערובות זיקוק פשוטות. Scinencing. מקור: sciencing.com
4. הלמנשטיין, אן מארי, Ph.D. (2 בינואר 2019). מה זה זיקוק? הגדרת כימיה. מקור: Thinkco.com
5. ד"ר ולדר (s.f.). פשוט זיקוק. מקור: dartmouth.edu
6. אוניברסיטת ברצלונה. (s.f.). זיקוק מקור: ub.edu