Криви на дестилация

Разбиране на дестилацията чрез криви на дестилация.

В това видео

ще обсъдим по-надълбоко дестилацията

и, в частност, ще научим как да построяваме

и интерпретираме криви на дестилация.

Да кажем, че опитваме да дестилираме приблизително 50 милилитра.

Това е 50% метилацетат и 50% пропилацетат.

Ако не знаеш какво са метилацетат и пропилацетат,

това не е проблем, а интересното е

разликата в техните точки на кипене.

Точката на кипене на метилацетата е 56,9 градуса по Целзий,

докато точката на кипене на пропилацетата е доста по-висока,

101,5 градуса по Целзий.

И можеш да си представиш,

когато имаме тази постановка за фракционална дестилация

ще можем да ги разделим доста лесно,

поради тези разлики в точките на кипене.

Имаш разтвора

и започваш да го нагряваш.

Ще трябва да го нагрееш

до точката на кипене на сместа,

която ще е някъде между

тези две точки на кипене.

Вероятно ще е около 70 и няколко градуса по Целзий.

След като това започне да кипи

ще започнеш да имаш много повече пари.

Тези пари ще са комбинация

от метилацетат и пропилацетат.

Понеже метилацетатът има по-ниска точка на кипене

от пропилацетата,

непропорционален брой от тези пари

ще са метилацетат.

И после, понеже това е фракционална дестилация,

сместа от пари ще премине множество цикли

от кондензация и повторно изпаряване.

И докато стигаме все по-нависоко,

всеки път, когато кондензираш и пак изпариш,

тези преизпарени пари ще имат

дори по-висока част метилацетат.

И това, което виждаш,

докато постепенно увеличаваш температурата тук, е,

че ще имаш този пръстен на кондензация

и можеш да гледаш на това като граница

между къде е достатъчно горещо да се образуват достатъчно пари

и къде не е достатъчно горещо

да се образуват пари и те кондензират.

И когато тази температура има ниски отчитания,

може би точно в началото,

няма да генерираш много дестилат.

Няма да генерираш много дестилат,

докато този дестилационен пръстен не стане доста близък

до където е крушката на този термометър

и тези пари не започнат да навлизат

в кондензационната тръба.

И можеш да си представиш, че до момента,

в който пръстенът стигне тук горе, това означава,

че сместа от парите

е имала множество цикли на кондензация и изпарение,

което е равностойно на множество прости кръгове на дестилация.

До момента, в който кръгът пари стигне тук

ще имаме предимно пари на метилацетат.

И температурата тук,

точката на кипене на парите тук,

ще е приблизително топката на кипене на метилацетата.

Но това е точката,

в която започваш да виждаш много от тези пари

успяващи да навлязат в кондензационния пръстен

и да кондензират,

и започваме да произвеждаме много дестилат.

Точно при около 56,9 градуса по Целзий

започваме да произвеждаме много дестилат.

Можеш да си представиш, че през цялото време, през което правим това,

трябва бавно да увеличаваш температурата на сместа.

Защо е това?

Докато започваме да губим

все повече и повече пари на метилацетат,

тогава точката на кипене на разтвора ще се увеличи.

Както казахме, оригиналният разтвор е около 50 милилитра.

След като стигнеш до около 20 и няколко милилитра

дестилиран метилацетат,

няма да можеш да произведеш

много повече дестилат при тази температура.

Ще трябва да продължиш да увеличаваш тази температура,

докато крушката тук не стигне до температурата

на точката на кипене на пропилацетата.

Температурата на крушката постоянно се увеличава.

Не виждаш много нов дестилат,

може би се образува още малко,

и получаваш все повече и повече пропилацетат.

Това ще е смес от пари.

Получаваш един вид последния метилацетат,

но получаваш увеличение в количеството пропилацетат.

След като е достатъчно горещо,

при точката на кипене на пропилацетата,

около 101 градуса по Целзий,

тогава започваш да произвеждаш много повече дестилат.

Това е кондензиращи пари

пропилацетат.

И ако искаше да разделиш тези двете,

в първата фаза,

когато видиш това плато

и виждаш много от този обем

при точката на кипене на метилацетата,

можеш да имаш една малка тръбичка или бурканче тук

и да ги смениш в тази фаза,

преди да повишиш температурата твърде много

а после можеш да събереш кондензата

на пропилацетата.

Можеш също да направиш обратното.

Хората често ти дават дестилационна крива,

която изглежда ето така.

И може да попитат

какви са били точките на кипене на съставките тук.

И ти ще кажеш, че по-ниската точка на кипене на веществото

можем да видим тук.

Успели сме да получим много дестилат,

когато тази крушка тук е била при тази температура,

така че това трябва да е точката на кипене на вещество едно.

И може дори да успееш да го идентифицираш,

ако знаеш точката на кипене на различни вещества.

И после ще идентифицираш това плато

като точката на кипене на вещество номер две.

Някои от вас може да си мислят,

че това е добре за фракционална дестилация,

но как ще изглежда крива на проста дестилация?

Помни, при простата дестилация

нямаш множество цикли

на кондензация и повторно изпарение,

което е равностойно на множество цикли

проста дестилация.

Така че когато е достатъчно горещо, че парите да стигнат тук горе,

това ще е по-малко чист метилацетат,

това ще е комбинация от двете,

пак ще е диспропорционално метилацетат,

но точката на кипене на комбинацията смеси

ще е по-висока.

Така че тук

започваш да получаваш значително дестилат

при по-висока температура

и цялата идея е малко по-постепенна,

когато правиш проста дестилация, за разлика от фракционална.

И можеш да си представиш, че ако някой представеше

крива на проста дестилация, като тази,

ще е много по-трудно да отличим точките на кипене

на различните вещества, понеже във всяка дадена точка

имаш повече смес от пари,

отколкото при фракционалната дестилация.