ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перегонка смеси жидкостей из "Учебник физической химии" Так как во время перегонки смесь кипит, то давление пара все время остается равным внешнему (большей частью атмосферному) давлению, т. е. испарение осуществляется при постоянном давлении. В этих условиях температура кипения смеси зависит от давления пара смеси. Смеси, обладающие при данной температуре более высоким давлением пара, имеют при данном давлении более низкую температуру кипения. Отходящие пары отличаются по составу от жидкости большим содержанием того вещества, которое в чистом состоянии имеет при данной температуре большее давление насыщенного пара, т. е. более низкокипящей жидкости. Во все время перегонки состав паров отличается от состава жидкости, из которой эти пары образовались. Состав жидкости в перегонной колбе непрерывно меняется, смесь обогащается жидкостью с меньшим давлением пара. Температура кипения смеси непрерывно повышается. [c.243] Диаграмма на рис. 68 показывает соотношение между составом пара и составом жидкой смеси, из которой он образуется при температуре кипения. На оси ординат отложены температуры кипения, а на оси абсцисс — состав (смеси или пара). Давление остается постоянным. Кипящая жидкость имеет иной состав, чем ее пар, поэтому на диаграмме изображены две кривые. Верхняя кривая представляет состав пара, нижняя — состав кипящей жидкости. Возьмем смесь, отвечающую точке С диаграммы. Температура кипения этой смеси равна а состав пара отвечает точке В. Для смеси, соответствующей по составу точке Е, имеем температуру кипения t °, а состав пара дается точкой Р. Содержание вещества В в парах второй смеси меньше, чем в парах первой смеси. [c.243] Перегонка с отбором конденсата в различных интервалах температур в разные приемники называется дробной или фракционной перегонкой. Жидкость, отобранная в один из приемников в определенном интервале температур, называется фракцией. [c.244] Путем ряда повторных дробных перегонок можно практически нацело разделить смесь жидкостей на ее составные части. [c.244] На практике дробную перегонку осуществляют в форме непрерывного процесса, в котором операции конденсации и повторной дестилляции отдельных фракций автоматизируются. Такая форма процесса называется ректификацией. [c.244] Ознакомимся сначала с ректификацией в лабораторных условиях. [c.244] образующийся при кипячении в колбе смеси жидкостей, поднимаясь в горло колбы, теряет теплоту частью вследствие лучеиспускания, частью вследствие теплоотдачи через стенки сосуда. При этом пар частично конденсируется. Естественно, что легче всего конденсируется та жидкость, которая кипит при более высокой температуре. Поэтому состав пара над жидкостью отличается от состава пара, уходящего в отводную трубку колбы. Отходящий пар более богат низкокипящей жидкостью. Частичная конденсация происходит более энергично, если взять колбу с достаточно длинным горлом и вести перегонку медленно. Однако даже при этих условиях будет иметь место перемещивание паров, уменьшающее эффект разделения. Рациональное применение охлаждения значительно усиливает частичную конденсацию паров высококипящей жидкости и изменение состава пара. Применение частичной конденсации при перегонке называется дефлегмацией она осуществляется с помощью дефлегматоров. [c.244] Таким образом, каждое расширение в дефлегматоре — это своего рода перегонная колба. В отводную трубку 1 пар уходит уже обогащенный легкокипящей жидкостью, и благодаря этому процесс разделения смеси значительно ускоряется. [c.245] Схема ректификационной колонны. [c.245] В конденсаторе 4 поступающие в него пары более летучего компонента конденсируются, причем часть конденсата, называемая флегмой, подается через сифон 12 на верхнюю тарелку колонны для обеспечения нормальной работы верхней части ее, а остальная часть через трубу 13 поступает в сборник. [c.246] На рис. 71 приведена схема работы тарельчатой ректификационной колонны. На схеме показан обмен компонентами между паром и жидкостью. [c.246] Тарельчатые ректификационные колонны могут различаться по числу тарелок, по способам подачи и отбора продуктов, по конструкции. Кроме того, наряду с тарельчатыми колоннами применяются колонны без тарелок, заполненные насадкой в виде металлических или керамиковых спиралей, колец или других тел, обеспечивающих большую по величине и постоянно освежающуюся поверхность соприкосновения стекающей вниз жидкости с поднимающимися парами. [c.246] Наряду с непрерывно действующими ректификационными аппаратами применяются также аппараты периодического действия. [c.246] А—менее летучий компонент В — более летучий компонент. [c.246] Многие соединения, как, например, этиловый спирт, получаемый путем брожения, или метиловый спирт и ацетон, получаемые при сухой перегонке дерева или синтетическим путем, выделяют из разбавленных растворов путем перегонки и ректификации. [c.247] Современная теория ректификации основывается на классических исследованиях Д. П. Коновалова в области давления насыщенного пара растворов. [c.247] Вернуться к основной статье