Destylacja - Polski Serwis Naukowy

Laboratoryjny zestaw destylacyjny: 1. palnik 2. kolba 3. nasadka destylacyjna 4. termometr 5. chłodnica 6. oliwka wlotowa wody 7. oliwka wylotowa wody 8. odbieralnik 9. oliwka próżniowa (gazu obojętnego) 10. łącznik destylacyjny

Alembik do destylacji

Destylacja – rozdzielanie ciekłej mieszaniny wieloskładnikowej poprzez odparowanie, a następnie skroplenie jej składników. Stosuje się ją w celu wyizolowania lub oczyszczenia jednego lub więcej związków składowych. Proces wykorzystuje różną lotność względną składników mieszaniny.

Lotność - stosunek ciśnienia cząstkowego danego składnika w parze nad cieczą do jego ułamka molowego w cieczy. Miarą lotności jest: * w układzie izotermicznym (stałość temperatury): ciśnienie pary nasyconej (prężność pary nasyconej) – im wyższe ciśnienie pary nasyconej, tym wyższa lotność * w układzie izobarycznym (stałość ciśnienia): temperatura wrzenia – im wyższa temperatura wrzenia, tym niższa lotność.
Destylacja próżniowa - destylacja prowadzona pod obniżonym ciśnieniem. Ten sposób prowadzenia procesu destylacji zaliczany jest do tzw. zachowawczych metod rozdziału substancji. Dzięki obniżeniu ciśnienia możliwe jest obniżenie temperatury wrzenia destylowanej cieczy, co ma szczególnie duże znaczenie w przypadku, gdy któraś z rozdzielanych substancji jest podatna na rozkład termiczny.

Główny produkt destylacji (czyli skroplona ciecz) nazywany jest destylatem. Pozostałość po destylacji nazywana jest cieczą wyczerpaną.

Najważniejszymi urządzeniami zwiększającymi efektywność destylacji są: kolumna rektyfikacyjna (kolumna destylacyjna) i deflegmator (który jest również rodzajem kolumny rektyfikacyjnej, o specyficznej konstrukcji i zastosowaniu).

Rodzaje destylacji

Poniżej wymieniono najważniejsze:

Alembik (łac. alembicus) - dawny sprzęt laboratoryjny w postaci szklanego lub metalowego naczynia - zbiornika, zakończonego szyjką, w której osadzano korek lub specjalną głowicę z wychodzącą z niej zagiętą rurką. Służył do destylacji prostej.
Rekrystalizacja – metoda oczyszczania krystalicznych związek chemiczny poprzez ich wielokrotne krystalizowanie i topienie bądź rozpuszczanie. Jedną z odmian rekrystalizacji jest krystalizacja strefowa.

destylacja prosta (inaczej różniczkowa) – polega na jednorazowym odparowaniu i skropleniu cieczy

destylacja równowagowa (inaczej rzutowa) – opary pozostają w kontakcie z wrzącą cieczą w stanie równowagi fizykochemicznej

destylacja wielostopniowa – seria destylacji prostych prowadzonych jedna po drugiej

rektyfikacja (inaczej destylacja frakcyjna) – proces kaskadowy w aparaturze, która umożliwia jednoczesne wielokrotne odparowywanie i skraplanie cieczy. Istotą jest przeciwprądowy ruch fazy ciekłej i gazowej; destylat może być odbierany w formie frakcji różniących się składem.

destylacja azeotropowa – przy użyciu dodatkowego składnika (czynnika rozdzielającego), tworzącego azeotropy ze składnikiem lub składnikami mieszanin, wykorzystywana do rozdzielania azeotropów i składników bliskowrzących

destylacja zeotropowa – przy użyciu czynnika rozdzielającego o dużej lotności, który nie tworzy azeotropów ze składnikami mieszanin, a zwiększa różnicę między ich względnymi prężnościami par, i jest odprowadzany z urządzenia destylacyjnego wraz ze składnikiem lub składnikami bardziej lotnymi

destylacja ekstrakcyjna – przy użyciu czynnika rozdzielającego o małej lotności, który zwiększa różnicę między względnymi prężnościami par składników rozdzielanych mieszanin, a jest odprowadzany z urządzenia destylacyjnego wraz ze składnikiem lub składnikami mniej lotnymi (z cieczą wyczerpaną)

destylacja z parą wodną – stosowana często w preparatyce organicznej. Przez mieszaninę przepuszcza się parę wodną, obniża się temperaturę destylacji, a w odbieralniku otrzymujemy mieszaninę cieczy organicznej i wody.

destylacja pod zmniejszonym ciśnieniem (inaczej próżniowa) – przy niższym ciśnieniu niższa jest też temperatura wrzenia, co zapobiega rozkładowi cieczy wrażliwych na wysokie temperatury

destylacja cząsteczkowa (inaczej molekularna) - przebiega bez wrzenia (cząsteczki cieczy odrywają się od jej powierzchni dzięki ruchom termicznym) i pod bardzo niskim ciśnieniem; stosowana jest w przypadku cieczy wyjątkowo wrażliwych na wysokie temperatury, na przykład w farmaceutyce do produkcji koncentratów witaminowych.

Mieszanina – układ dwóch lub więcej pierwiastków lub związków chemicznych zmieszanych ze sobą w dowolnym stosunku i wykazujących swoje indywidualne właściwości.
Rektyfikacja (destylacja frakcyjna, frakcjonowana, frakcjonująca) – z fizycznego punktu widzenia jest to proces destylacji kaskadowej (wielopoziomowej), w którym każdy stopień procesu jest zasilany produktem (destylatem) poprzedniego. Jednak z technologicznego punktu widzenia rektyfikacja jest procesem jednostkowym, w którym mieszanina ciekła jest rozdzielana na frakcje o różnej (zwykle zbliżonej) lotności.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)