Головна

Перегонка з водяною парою речовин, що утворюють з водою азеотропні суміші.

  1. JAR-OPS 1.830 Рятувальні плоти і аварійні приводні передавачі для тривалих польотів над водою
  2. Аллотропия речовин, склад, будова, властивості аллотропних модифікацій.
  3. Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 1 сторінка
  4. Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 2 сторінка
  5. Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 3 сторінка
  6. Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 4 сторінка
  7. Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 5 сторінка

Перегонка з водяною парою речовин, що не змішуються або обмежено змішуються з водою.

Рідини, що не змішуються один з одним, утворюють два шари. При нагріванні суміші таких рідин тиск пара кожної рідини буде таким же, як і тиск пара її в чистому вигляді, незалежно від наявності іншої рідини. Кожна рідина в суміші буде вести себе так, як ніби відсутня інша рідина. Загальний тиск пара суміші Р таких рідин буде дорівнює сумі парціальних тисків парів обох компонентів р1 і р2 при даній температурі. Суміш почне кипіти тоді, коли при даній температурі сума тисків насичених парів обох її компонентів стане рівною зовнішньому (атмосферного) тиску. Наприклад, при перегонці хлороформу з водяною парою рідина починає кипіти при температура 56 ° С, нижче ніж температура кипіння хлороформу - 61,2 ° С і води -100 ° С окремо.

Після перегонки з водяною парою рідин, що не змішуються з водою, виходять дистиляти, які поділяються на два шари (водний шар і шар перегнанной рідини). Однак в ряді випадків після перегонки з водяною парою дистиляти не розділяються на два шари. Це має місце тоді, коли при перегонці утворюються азеотропні суміші.

Перегонка з водяною парою речовин, що утворюють з водою азеотропні суміші.

Азеотропними називаються такі суміші, у яких пар, що знаходиться в рівновазі з рідиною, в даних умовах має тим же складом, що й сама рідка суміш. Склад азеотропной суміші збігається зі складом пара, що перебуває з нею в рівновазі. Тому азеотропні суміші переганяються при постійній низькій температурі ніж в отдельноті, а отже, вони не можуть бути розділені перегонкою в даних умовах. Азеотропні суміші також називаються постійно киплять або нероздільно киплять сумішами. Наприклад, спирт аміловий має Т.кіп. 137.8 ° С, азеотропная суміш з водяною парою починає кипіти при 95.8 ° С.

Склад азеотропних сумішей, які утворюються при перегонці деяких токсикологически важливих дзвінків з водяною парою, наведено в табл. 6.1.

Азеотропні суміші можуть утворюватися не тільки при перегонці що не змішуються або обмежено змішуються з водою рідин. До складу азеотропних сумішей замість води можуть входити інші рідини. Склад, температура кипіння деяких таких рідин і їх азеотроп наводяться в табл. 6.2.

Таблиця 6.1

Двокомпонентні азеотропні суміші, що містять воду (перший компонент) і відповідне речовина (другий компонент)

 Другий компонент азеотропной суміші  азеотропна суміш
 Назва другого компонента  Температура кипіння ° С  Температура кипіння ° С  Вміст води,% (макс)
 анілін  184.3  75.0  81.8
 бензол  80.2  69.25  8.8
 1,2-Дихлоретан  83.5  71.6  8.2
 1,4-Діоксан  101.3  87.2  18.0
 ефір діетиловий  34.5  34.1  1.3
 кислота масляна  162.4  99.7  81.5
 о-Крезол  191.0  99.1  90.8
 м-Ксилол  139.1  94.5  40.0
 нафталін  218.0  98.8  84.0
 нікотин  246.0  99.8  97.5
 нітробензол  210.8  98.6  88.0
 піридин  115.3  93.6  41.3
 сірковуглець  46.5  43.6  2.0
 спирт аміловий  137.8  95.8  54.4
 бутиловий  117.4  92.7  42.5
 ізоаміловий  132.0  95.1  49.6
 ізобутіловий  107.0  89.8  33.0
 ізопропіловий  82.5  80.1  12.0
 пропіловий  97.5  87.6  28.3
 етиловий  78.3  78.2  4.0
 толуол  110.6  85.0  20.2
 фенол  182.0  99.5  90.8
 хлоралгідрат  97.7  95.0  7.0
 хлороформ  61.2  56.2  2.6
 вуглець чотирихлористий  76.7  66.0  4.1
 етилацетат  77.1  70.4  8.5

Таблиця 6.2

Азеотропні суміші, що утворюються при перегонці двох органічних розчинників, що не містять воду

 компоненти  Точки кипіння, ° С  Зміст компонента А в азеотроп-ної (суміші),% (макс.)  
А Б  компонента А  компонента Б  азеотропного розчину  
 спирт метиловий  бензол  64.7  80.2  58.3  39.2
 Спирт етиловий  бензол  78.3  80.2  68.24  32.4
 Спирт етиловий  хлороформ  78.3  61.16  59.4  7.0 66
 сірковуглець  ацетон  16.25  56.25  39.25

Освіта азеотропних сумішей значно ускладнює поділ токсичних речовин на компоненти шляхом простої або фракційної перегонки. Цими методами азеотропні суміші розділити неможливо. Поділ азеотропних сумішей можна поліпшити шляхом перегонки при зниженому або підвищеному тиску. Це можна показати на прикладі перегонки спирту етилового з водяною парою. У процесі цієї перегонки при атмосферному тиску утворюється азеотропная суміш, що кипить при 78,2 ° С, в якій міститься 96% (макс.) Спирту етилового. Якщо над розчином знизити тиск до 100 мм, то вміст спирту етилового в азеотропной суміші збільшиться до 99.6%, а температура кипіння знизиться до 34.2 ° С.

Для поділу азеотропних сумішей на компоненти можуть бути використані хімічні методи. За допомогою цих методів можна видалити воду з 96% спирту етилового і отримати абсолютний спирт. Для цієї мети до 96% спирту етилового додають металевий натрій, який взаємодіє з водою, що міститься в зазначеному спирту етилового. Після перегонки отриманої рідини відганяється абсолютний спирт етиловий.

Крім бінарних відомі і потрійні азеотропні суміші. Іноді для поділу азеотропной суміші на її компоненти додають третій компонент. Так, наприклад, при додаванні бензолу до азеотропной суміші спирту етилового і води утворюється двошаровий суміш, що кипить при 64,9 ° С і тиску 101.3 кПа. При цьому відганяється бензол і вода, а в залишку виходить абсолютний спирту етиловий.

6.3. Апарати для перегонки з водяною парою

Всі апарати для перегонки з водяною парою мають наступні конструктивні деталі: парообразователь, колба для перегонки, холодильник, приймач і водяна баня і газовий пальник (електрична плитка).

6.3.1. Лабораторна установка апарату для перегонки з водяною парою

В хіміко-токсикологічних лабораторіях для перегонки отруйних речовин з водяною парою застосовують апарат, представлений на рис. 6.1.

Цей апарат складається з парообразователя 1, колби для перегонки 2, холодильника 3, приймача 4 і водяної бані 5.

Як парообразователя безпечно застосовувати металеву ємкість, що має скляну водомірну і пароотводную трубки. А в лабораторних умовах в якості парообразователя може бути використана круглодонная колба місткістю 1.5-2 л, яку закривають пробкою з двома отворами. В один отвір вставляють запобіжну скляну трубку, що доходить майже до дна колби, а в друге отвір вставляють зігнуту під прямим кутом скляну трубку для відведення пари з парообразователя в колбу для перегонки. Нижній кінець цієї трубки повинен виступати нижче пробки на 0.5-1 см. Підготовлений таким чином парообразователь, через пароотводную трубку, з'єднують з колбою для перегонки,

Мал. 6.1. Апарат для перегонки отруйних речовин з водяною парою.

містить суміш, з якої відганяють речовини, переганяють з водяною парою. Як колби для перегонки застосовують звичайну круглодонную колбу, яку закривають пробкою з двома отворами. В один отвір вставляють скляну трубку для з'єднання з пароутворювачем. Ця трубка має бути вигнута під прямим кутом і доходити майже до дна колби. У другий отвір в пробці вставляють зігнуту під прямим кутом відвідну трубку, за допомогою якої колбу для перегонки з'єднують з холодильником Лібіха, до кінця якого через пробку приєднують аллонж для стікання в приймач перегнанной рідини.

У перегінну колбу вносять суміш, з якої необхідно відігнати летючі речовини з водяною парою. Ця суміш повинна займати одну третину або максимум половини обсягу колби для перегонки. Потім колбу для перегонки з'єднують з пароутворювачем, що містить киплячу воду, і з холодильником Лібіха. Після цього приступають до перегонки отруйних речовин з водяною парою. У процесі перегонки водяна пара, що надходить з парообразователя, може конденсуватися в перегінній колбі. В результаті цього буде збільшуватися обсяг рідини в цій колбі. Щоб під час перегонки зменшити можливість конденсації водяної пари в колбі для перегонки, її нагрівають на киплячій водяній бані. Навіть за цієї умови в колбі для перегонки до деякої міри може збільшуватися обсяг рідини за рахунок часткової конденсації водяної пари.

Після закінчення перегонки летючих речовин з водяною парою, від парообразователя від'єднують колбу для перегонки і тільки після цього припиняють нагрівання парообразователя і колби. Якщо припинити нагрівання парообразователя, до якого приєднана колба для перегонки, то в пароутворювачем утворюється вакуум, в результаті чого вміст

Мал. 6.2. Апарат з водороздільники для перегонки отруйних речовин з водяною парою.

колби для перегонки буде перекидатися в парообразователь. При необережному поводженні з приладом під час роз'єднання нагрітого парообразователя, що містить киплячу воду, і колби для перегонки може статися опік рук водяною парою. Тому роз'єднувати зазначені частини апарату для перегонки з водяною парою потрібно дуже обережно.

Концептуальні оцінки потреб менеджерів різного рівня і користувачів у вихідній інформації з управління ризиками | Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 1 сторінка


Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 2 сторінка | Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 3 сторінка | Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 4 сторінка | Апарат для перегонки з водяною парою, забезпечений водороздільники. 5 сторінка | Попереднє Газохроматографическое дослідження. | Хід аналізу. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати