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Organic Chemistry
 

分馏

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精馏是净化液体在实验室的设置和帐户的达 95%的所有工业分离过程中的最常用的技术之一。

此方法分离和净化液体基于它们的波动性或其分子逃避作为气体汽液两相的趋势。提取一个解决方案,它被加热,直到最挥发性化合物开始汽化。由此产生蒸汽,然后浓缩成纯净的液体,称为馏出液,和收集。

最常见的精馏方法是: 简单的蒸馏,员工只是一个汽化冷凝周期和分馏法,采用多个蒸发冷凝周期。

这个视频将审查背后简单原则和分馏,典型的实验室蒸馏装置,并演示示例分馏过程。最后,精馏过程的应用程序将被覆盖。

当液体受热时,其分子动能增加,造成了一些分子转从液态变成气态。这个过程,叫做汽化,增加以上的液体相对于大气压力的蒸汽压。液体的蒸汽压等于周围环境空气压力,而此时 '泡沫' 的蒸气形式内的液体被称为它的沸点温度。超过这个温度,液体会完全蒸发成气体。

在简单的蒸馏,混合物在烧瓶中,加热和由此产生的蒸汽通入冷凝列在哪里他们是冷却并冷凝成液体称为馏出物。此方法使用只是一个汽化冷凝周期,并生成纯馏分油混合物的液体和固体,和对不同沸点的液体混合物。

使用简单的蒸馏不能完全分离混合物的液体沸点相差少于约 30 °C 。馏出液组成,但是,可以使用一个 ' 沸点-图 ',它绘制温度为功能的液体和蒸气组成预测。例如,一个相等的环己烷和甲苯混合有 90 ° C,导致环己烷 80%和 20%甲苯气相组成和收益 80%纯馏分沸点。

沸点图预测第二次的蒸发冷凝周期,通过沸腾在大约 84 °C,80: 20 馏分结果中纯度为 95%。每个连续的周期,称为 '理论塔板',增加的纯度,在那里 3 理论板导致纯度为 99%。虽然它也可以通过将多个 '简单蒸馏' 设备链接在一起生成这,' 分馏 ' 更有效地实现了这一点。

安装程序将添加"分馏柱,"起始烧瓶和冷凝器之间。此列通常充满着玻璃珠或金属的羊毛,提供一个大的表面面积为液体凝结凝结并重新蒸发上无数次。这将生成大量的理论塔板。

蒸气通过柱上升,凝析油环形成,慢慢向上移动,如蒸气在理论塔板上分隔。当蒸气到达顶部的列,分子与他们在哪里收集作为高纯馏出液凝汽器最高波动传入。

既然我们已经回顾了蒸馏背后的基本原则,让我们看一下环己烷的榜样: 甲苯混合物。

开始由装配分馏装置通风橱中的组成部分。地方加热地幔和搅拌盘在山脚下的干馏炉实验室杰克站提高一切 8 英寸和杰克在一起。

附上三夹反击的立场。圆底烧瓶的位置,所以它适合冲撞时入加热地幔并确保它反驳立场。

将磁力搅拌栏添加到瓶子里,把分馏柱放在上面,并确保它。

放入的分馏柱顶部的"Y"适配器。钳钳夹将它固定到蒸馏架和凯克钳钳夹然后安全它与分馏柱磨玻璃接头。

凝汽器融入"Y"适配器的向下倾斜手臂和安全接头。增加了稳定性,夹紧冷凝列到第二次蒸馏架上。

从水源连接上凝汽器的底部连接管。将第二管从上部的冷凝器连接连接到水返回港口。

安全油管、 打开水,并验证水流经冷凝器。

将收集适配器添加到冷凝的列。安全与凯剪辑这个关节和放置一个量筒在它下面。

在安装之前的温度计,降低瓶。使用一个漏斗用初始混合物填充少于一半的烧瓶。

提高烧瓶,融入分馏柱,它、 保护它。凯克钳钳夹安全这最终的毛玻璃接头,然后替换和重新定位的杰克和加热地幔。

最后,温度计放入适配器并将其放入"Y"适配器的剩余端口。调整高度的温度计灯泡,将它置于下方侧手臂的"Y"适配器,以确保准确的蒸气温度读数。

打开热板,逐渐提高温度和加热地幔,直到初始混合物开始沸腾。根据需要确保混合料继续煮,还可以调整加热板温度保持恒定蒸汽温度第一次 2 分钟的蒸馏。

看着缩合圆环形式,并且上升,对列的顶部。当第一滴液体凝结和滴入量筒,记录蒸汽温度。通过调整加热设置,直到滴从冷凝器的 1-2 每秒速度保持蒸汽温度恒定。

每个 2 毫升增量的馏出体积,记录蒸汽温度。在收集 4 毫升后,记录蒸汽温度,然后迅速替换部分填充的量筒一个空。将 4 毫升样品保存在每个有标签的药瓶,供将来分析。

继续记录蒸汽温度 2 毫升间隔和馏出物样品保存间隔 4 毫升,直到蒸汽温度明显下降和混合物停止沸腾。

请关闭灶具和水对凝汽器运行。环己烷的蒸馏现已完成,4 毫升馏出物样品可以准备核磁共振分析。

评估初始混合物和使用核磁共振波谱法,一种常用的技术评估的组成和纯度的混合物馏出物的纯度。在我们的示例中,最初的混合物的核磁共振谱显示与甲苯、 环己烷相关联的特征峰。第一次蒸馏的核磁共振谱我们收集后分馏,然而,是纯环己烷。

精馏在广泛的领域,从大型石油炼油厂到小规模威士忌剧照的应用。

若要生成白酒如伏特加或威士忌,粮食发酵产物称为 '洗',即卷 10-12%的酒精,混合煮在"仍"和由此产生蒸气简单或分数的精馏,根据仍然设计和精神类型分离。这允许 '心',乙醇,分开 '尾巴',像丙醇和水,有更高的沸点。此外,蒸馏允许消除的 '头' 像甲醇,简陋的著名造成的失明使月光。馏出物可能是大约 50%酒精如果产生从简单蒸馏或高达 95%,如果分数蒸馏水。

气相色谱法使用,如果没有几百万,理论塔板分离挥发性混合物在微尺度上使用分馏。在这里,用来刺激嗅觉神经的蜜蜂的挥发物混合物注入气相色谱仪,用来分离和识别上的时间他们才通过色谱柱为基础的化合物。

跟踪的 TNT 和 RDX 炸药气味是有选择性地分开利用蒸馏原理样品顶空。这些样本收集温度解吸管中,引入温度解吸阶段,在那里他们被加热到 350-900 度,以增加它们的波动性之间。最后,他们被选择性地凝聚使用低温冷阱和引入气相色谱仪进行分析。

你刚看了朱庇特的简介分馏。现在,您应该了解蒸馏、 简单仪器,试验和分馏和基本的分馏过程背后的基本原则。

谢谢观赏 !

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