Дистилляция

Устройство простейшего перегонного аппарата.
1 Нагга
2 Перегонный куб
3 Отводная трубка или насадка Вюрца
4 Термометр
5 Холодильник
6 Подвод охлаждающей жидкости
7 Отвод охлаждающей жидкости
8 Приёмная колба
9 Отвод газа (в том числе с понижением давления)
10 Аллонж
11 Температура нагревателя
12 Скорость перемешивания
13 Нагреватель
14 Водяная (масляная, песочная и т. п.) баня
15 Мешалка или гранулы
16 Охлаждающая ванна

Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) — перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров.

• Простая дистилляция — частичное испарение кипящей жидкой смеси путём непрерывного отвода и конденсации образовавшихся паров в холодильнике. Полученный конденсат называется дистиллятом, а неиспарившаяся жидкость — кубовым остатком.

• Фракционная дистилляция (или дробная перегонка) — разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу части — фракции. Основана на различии в составах многокомпонентной жидкости и образующегося из неё пара. Осуществляется путём частичного испарения легколетучих компонентов исходной смеси и последующей их конденсации. Первые (низкотемпературные) фракции полученного конденсата обогащены низкокипящими компонентами, остаток жидкой смеси — высококипящими. Для улучшения разделения фракций применяют дефлегматор (См. дефлегмация, ректификационная колонна).

История

Предполагается, что дистилляция была изобретена арабами до X века, у Авиценны она упоминается, как метод получения эфирных масел.

Применение

Дистилляция применяется в химической, нефтеперерабатывающей, фармакологической промышленности, в лабораторной практике. Также путём перегонки (однократной или многократной) на ликёро-водочных заводах получают полуфабрикат для множества алкогольных напитков: коньяка, рома, виски, а в домашних условиях — самогон.

В лабораторной практике условия дистилляции для некоторых видов продуктов стандартизованы. Наиболее известными являются ГОСТ 2177 (ASTM D86) — перегонка 100 мл продукта с температурой кипения от комнатной до 400 °C при атмосферном давлении. Это сделано для воспроизводимости результатов тестирования бензина, керосина, дизельного топлива, нефти, а также различных растворителей.

Молекулярная дистилляция

Частным случаем дистилляции является дистилляция в тонких плёнках, соответственно частным случаем дистилляции в тонких плёнках является молекулярная дистилляция. Она характеризуется одновременно тремя признаками: высокий вакуум, испарение из тонкой плёнки вещества и малое расстояние до холодильника (конденсатора). Это позволяет разделять вещества не по температуре кипения, так как испарение происходит при более низкой температуре, а по молекулярной массе разгоняемого вещества.

Зонная дистилляция

Зонная дистилляция – дистилляционный процесс в контейнере удлинённой формы c частичным расплавлением рафинируемого вещества в перемещаемой жидкой зоне и конденсацией пара в твёрдую фазу по мере выхода конденсата в холодную область. Процесс разработан теоретически. При движении зонного нагревателя вдоль контейнера сверху вниз в контейнере формируется твёрдый конденсат с неравномерным распределением примесей, и наиболее чистая часть конденсата может быть выделена в качестве продукта. Процесс может быть повторён многократно, для чего конденсат, полученный в предыдущем процессе, должен быть перемещён (без переворота) в нижнюю часть контейнера на место рафинируемого вещества. Неравномерность распределения примесей в конденсате (т. е. эффективность очистки) растёт с увеличением числа повторений процесса. Зонная дистилляция является дистилляционным аналогом зонной перекристаллизации. Распределение примесей в конденсате описывается известными уравнениями зонной перекристаллизации с различным числом проходов зоны – при замене коэффициента распределения k для кристаллизации на коэффициент разделения α для дистилляции.

См. также

• Ректификация
• Гидродистилляция

Литература

Девятых Г.Г., Еллиев Ю.Е. Введение в теорию глубокой очистки веществ. – М.: Наука, - 1981. - 320 с.

Кравченко А.И. Зонная дистилляция: новый метод рафинирования // Вопросы атомной науки и техники, 2011. - № 6 - Серия: "Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники" (19). – C. 24-26. [1]

Галерея

•