Wie trennt man Alkohol von Wasser?

Frage

Wasser und Alkohole haben ähnliche Eigenschaften, weil Wasser Moleküle enthalten Hydroxylgruppen, die mit anderen Wasserstoffbrückenbindungen eingehen können Wasser Moleküle und mit Alkohol Moleküle, und ebenso Alkohol Moleküle können mit anderen Wasserstoffbrückenbindungen eingehen Alkohol Moleküle sowie mit Wasser.

Trennung von Alkohol und Wasser

Eine Mischung aus Alkohol trennen (Ethanol) und Wasser, Sie können ein Verfahren anwenden, das als fraktionierte Destillation bekannt ist. Diese Technik beruht auf der Tatsache, dass die Verbindungen in der Mischung unterschiedliche Siedepunkte haben. Da Ethanol bei einer niedrigeren Temperatur kocht (78.5 Grad Celsius, oder 173.3 Grad Fahrenheit) als Wasser, Der Alkohol verdampft, während der größte Teil des Wassers flüssig bleibt. Eine gute Destillationskolonne erzeugt eine Mischung aus 95 Prozent Alkohol und 5 Prozent Wasser. Dieses Verhältnis stellt die reinste Form von Ethanol dar, die bei der Destillation möglich ist, und wird allgemein als Industriestandard akzeptiert.

  • Gießen Sie das Ethanol / Wasser-Gemisch in den Rundkolben.
  • Bauen Sie die fraktionierte Destillationsapparatur zusammen, indem Sie die Fraktionierkolonne am Rundkolben befestigen. Befestigen Sie den Kondensator an der Fraktionierkolonne und stellen Sie den Destillatauffangkolben darunter, um das Destillat aufzufangen.
  • Stellen Sie den Bunsenbrenner unter den Rundkolben und erhitzen Sie die Mischung über den Siedepunkt von Ethanol (Über 80 Grad C.).
  • Halten Sie die Mischung auf einer konstanten Temperatur, bis das Kochen aufgehört hat. An diesem Punkt, Sie haben die Destillation abgeschlossen.

Was ist fraktionierte Destillation?

Bei der fraktionierten Destillation wird ein Stoff in seine Teile getrennt (oder Brüche), Ausnutzung der unterschiedlichen Dampfdruckeigenschaften dieser Substanzen. Die fraktionierte Destillation wird häufig als Synonym für "Destillation" verwendet, da bei der Destillation immer ein Unterschied in den Siedepunkten der einzelnen Bestandteile zur Trennung ausgenutzt wird.

fraktionierte Destillation von Alkohol und Wasser

Die grundlegenden Schritte zur Destillation sind:

  1. Eine flüssige Mischung erhitzen mit zwei oder mehr Hauptsubstanzen; zum Beispiel, eine Wasser-Ethanol-Mischung.
  2. Wie sich die Flüssigkeit erwärmt, Komponenten mit niedrigeren Siedepunkten beginnen zu verdampfen und durch die Säule steigen. Im Wasser / Ethanol-Beispiel, Ethanol kocht zuerst ab (BP 78 ° C., im Vergleich zu Wasser (BP 100 ° C.). jedoch, Der aufsteigende Dampf enthält noch einige Moleküle der anderen Substanzen. Der Dampf wird reiner, je höher er in der Säule steigt, wenn schwerere Moleküle „abfallen“ und sich wieder in Flüssigkeit verwandeln.
  3. Wenn Dampf in der Destillationskolonne aufsteigt, schwerere Moleküle kondensieren wieder zu Flüssigkeit und „regnen“ wieder nach unten. Zu jedem Zeitpunkt in einer Fraktionierungssäule, Dampf wird aufsteigen, Flüssigkeit wird fallen, und Moleküle werden sich mischen. Spalten haben natürlich bestimmte "Stufen"; Eine Stufe ist ein Bereich in der Säule mit einer ähnlichen Menge an Molekülen für jede Art von Substanz (d.h.. ein allgemein bestimmter Prozentsatz an Wasser und Ethanol). Die Säulen sind so konstruiert, dass sie hoch genug sind, um einen bestimmten prozentualen Abstand zu erreichen, durch Finden der Mindestanzahl der erforderlichen Stufen.
  4. Dampf erreicht den Kopf der Säule (Destillat) wird in einem Industriekondensator gesammelt (ein großer Kühler), das kühlt den Dampf zurück in eine Flüssigkeit, und zum Tank oder zur Lagerung geleitet.
  5. In der Kolonne verbleibende Substanzen setzen den Destillationsprozess fort, bis die gewünschte Reinheit erreicht ist. Einige Spalten sind ein kontinuierlicher Prozess (am gebräuchlichsten), wo ständig neue Basislösung hinzugefügt wird. Andere sind Batch-Systeme, wo die Basis entfernt wird, wenn eine gewünschte Trennung erreicht ist. In vielen Systemen, Die Lösung wird mehrmals umgewälzt, um sicherzustellen, dass die Substanzen ordnungsgemäß getrennt werden.

Was oben beschrieben wurde, ist der grundlegende Destillationsprozess. Eine Destillationskolonne wird in der Industrie manchmal als fraktionierte Destillationskolonne bezeichnet. Säulen, die nur zwei Substanzen trennen, können als fraktionierende Säulen bezeichnet werden. Ein fraktioniertes Destillationssystem erreicht normalerweise verschiedene Produkte beim mehrere Punkte innerhalb der Spalte. Wenn Substanzen aufsteigen, Gemische können in verschiedenen Stufen gezogen werden, und verdichtet.

Kredit:

https://www.epicmodularprocess.com/blog/fractional-destillation

 

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