Struktura

Destilace

Destilace

Destilace je separační metoda užívaná k dělení směsi kapalin na základě rozdílné teploty varu. Těkavé složky jednotlivých kapalin se vypařují různě rychle. Plynná fáze má jiné složení než kapalná směs.

Destilát vzniklý kondenzací těchto par bude bohatší na těkavější složku. Pro dokonalé oddělení dvou kapalin se musí rozdíl teplot varu lišit o 50  ͦ C a kapaliny nesmí tvořit azeotropní směs s konstantní teplotou varu. Složení azeotropní směsi i její rovnovážná teplota varu závisí na tlaku. Podle povahy kapalné směsi volíme destilační metodu. Pokud je kapalina znečištěna malým množstvím těkavých látek, čistíme ji jednoduchou destilací nebo odpařováním.

U směsí kapalin s blízkou teplotou varu používáme frakční destilaci s rektifikační kolonou, ve které dochází k mnohonásobnému ustalování rovnováhy mezi kapalinou a parami. Tím se zvyšuje účinnost destilace.

K oddělení látek nemísitelných s vodou využíváme destilace s vodní párou (přehánění s vodní párou), neboť tyto látky těkají s vodní parou při nižší teplotě, než je jejich teplota varu. Odpařování volíme v tom případě, když nemáme zájem na oddestilované složce. Za tímto účelem používáme odpařovací nádobku na vodní lázni nebo elektrickém vařiči. Při práci s hořlavými látkami nikdy nepoužíváme volný plamen. Rychlost odpařování závisí na teplotě, na ploše povrchu kapaliny a na rychlosti odtahu par nad kapalinou.

Destilace za normálního tlaku je nejběžnějším druhem destilace při teplotě, kdy kapalina snadno přechází v páry, a v tom případě nemusíme mít obavu, že dojde k rozkladu destilované látky. Sestavení destilační aparatury znázorňuje ilustrační obrázek (Obr. 1). Destilační aparatura se skládá z frakční baňky s plochým dnem, Liebigova chladiče, alonže, kádinky, kahanu, teploměru a stojanů.

Destilační aparatura se skládá z varné baňky, destilačního nástavce s teploměrem, chladiče, alonže a předlohy (Erlenmayerova baňka nebo kádinka). Teploměr ve varné baňce umisťujeme tam, kde páry přechází do chladiče. Páry vysokovroucích látek kondenzují ve vzdušném chladiči. V jiných případech používáme vodní chladič Liebigův. Chladící voda se přivádí proti proudu chlazených par. Na konci chladiče se upevňuje alonž, po níž stéká kondenzát do předlohy (kádinky). Pro zabránění procesu utajeného  varu přidáváme varné kamínky (střepy).

Vakuová destilace
U látek termicky málo stabilních (rozkládají se dříve, než dosáhnou své teploty varu) využíváme vakuové destilace.
Destilace za sníženého tlaku užíváme tehdy, chceme-li v roztoku oddělovat složky, z nichž jedna je teplotně labilní. Rozkladu zabráníme, když využijeme nižší teploty, jíž dosáhneme tak, že snížíme tlak. Var kapaliny nastává tehdy, když se tenze jejich par rovná vnějšímu tlaku. Snížení tlaku vede ke snížení teploty varu kapaliny. Vodní vývěvou lze snížit teplotu varu vysokovroucích kapalin o 80-90 ͦ C, při použití olejové vývěvy ji snížíme ještě o dalších 40 ͦ C. Při vakuové destilaci používáme baňku s kulatým dnem z důvodu nebezpečí imploze. Doporučuje se použít Claisenův nástavec, který spojuje baňku se zábrusovým chladičem a má dva otvory. Destilační baňku vždy zahříváme jen na vodní lázni nebo topném hnízdě. Claisenovým nástavcem je napojen chladič, který je ukončen alonží, jež vede destilát do sběrné nádoby. Chladič je napojen na zdroj vakua (centrální vakuum, vodní nebo olejová vývěva).

Zdroje

  • HERCHEL, Radovan. Laboratorní technika. Olomou: Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2011, ISBN |SBN 978-80-244-2857-4.

        Obrázky

        Animace

        Video

Obrázek

Content sestaven   destila n   aparatury

Obr. 1: Sestavení destilační aparatury - ilustrační obrázek

Obrázek

Content liebig v chladi  2

Obr. 2: Liebigův chladič

Obrázek

Content spir lov   chladi

Obr. 3: Spirálový chladič

Obrázek

Content kuli kov  chladi

Obr. 4: Kuličkový chladič

Odkaz

Obrázek

Content destilace

Obr. 5: Nákres aparatury: 1 - destilační frakční baňka, 2 - teploměr, 3 - Liebigův chladič, 4 - alonž, 5 - předloha, 6 - kruh s keramickou síťkou, 7 - plynový kahan, 8 - 9 laboratorní stojany

Úkol

Porovnej Obr. 1 s Obr. 5. Najdeš odlišnost?

Logolink