Перегонка

Перегонка — процесс отделения жидких веществ от нелетучих при­месей или разделения летучих веществ с различной температурой кипения. Это достигается нагреванием жидкости до кипения и последующей конденсацией ее паров в холодильнике.

Существуют три способа перегонки жидкости:

а) при нормальном давлении (простая и фракционная перегонка);

б) при пониженном давлении (перегонка в вакууме);

в) с водяным паром.

Перегонка при нормальном давлении (простая перегонка). Этот способ применяют, если разница в температурах кипения веществ, входящих в состав разделяемой смеси, не менее 80—100 °С или если основное вещество необходимо отделить от нелетучих примесей.

Схема установки для простой перегонки показана на рисунке 15. Она со­стоит из колбы Вюрца 1 с термометром 2, нисходящего холодильника Либиха 3, алонжа 4 и приемника 5. Колбу Вюрца подбирают такого размера, чтобы перегоняемая жидкость заполняла ее не более чем на 2/3 объема. При соединении колбы с холодильником необходимо, чтобы конец ее отводной трубки выступал из пробки в холодильник не менее чем на 2—3 см. Ртутный шарик термометра должен находиться примерно на 0,5 см ниже отверстия отводной трубки. В этом случае шарик термометра хо­рошо омывается парами перегоняемой жидкости.

Рисунок 15 - Схема установки для простой перегонки

Если температура кипения перегоняемой жидкости не выше 120- 130 °С, то применяют проточное водяное охлаждение. При перегонке жид­костей с более высокой температурой кипения рекомендуется использовать в качестве охлаждающего компонента непроточную воду (т. е. воду, которая осталась в холодильнике после прекращения ее подачи) или применять воздушный холодильник. Чтобы жидкость кипела равномерно, в колбу помещают кусочки обожженного неглазурованного фарфора, длинные стеклянные капилляры, запаянные с одного конца и погруженные в жидкость другим концом. Скорость перегонки регулируется скоростью поступления жидкости в приемник (не более 1—2 капель в секунду).

При перегонке индивидуального вещества его температура кипения остается постоянной в течение всей перегонки. Если перегоняется смесь двух веществ, температуры кипения которых различаются значительно, то вначале отгоняется жидкость с более низкой температурой кипения. Если температура кипения начинает возрастать, это означает, что начинает перегоняться другая жидкость, имеющая более высокую температуру кипения, чем первая. В процессе перегонки второй жидкости также устанавливается постоянная температура. Таким образом, меняя приемники, можно собрать несколько фракций; в первых будет преобладать низкокипящая часть перегоняемой смеси, а в последних — высококипящая.

Если перегоняемая смесь состоит из компонентов, температуры ки­пения которых близки и которые не образуют азеотропных смесей, при­меняют дробную, или фракционную, перегонку. Для этого обычно ис­пользуют дефлегматоры и ректификационные колонки. В них часть па­ров перегоняемой смеси конденсируется (за счет охлаждения наружным воздухом), превращаясь в жидкость, обогащенную сравнительно высококипящим компонентом. Оставшийся пар, наоборот, обогащается более летучей частью смеси. Таким образом, пары, проходящие через колонку, богаче летучим компонентом, чем пары, находящиеся над перегоняемой жидкостью. Жидкость (конденсат), стекающая в колбу, наоборот, содер­жит высококипящие вещества.

Если температура кипения перегоняемых жидкостей не выше 80°С (спирт, ацетон, эфир, бензол и др.), то нагревание следует проводить только на водяной бане.

Дата добавления: 2015-03-29