Дистиллированная вода способ разделения

Способы разделения смесей

Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.

Способы разделения смесей
неоднородных (гетерогенных)	однородных (гомогенных)
— Отстаивание — Фильтрование — Действие магнитом — Центрифугирование	— Выпаривание. Кристаллизация. — Дистилляция (перегонка)

Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.

Отстаивание

Отстаивание — это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.

Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.

Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):

На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.

Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:

Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.

Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):

Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).

Центрифугирование

Центрифугирование — это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.

Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах — центрифугах.

Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.

С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.

Фильтрование

Фильтрование — это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.

Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.

Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:

При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.

Действие магнитом

С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.

Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:

Выпаривание. Кристаллизация

Выпаривание — это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.

Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:

Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.

Дистилляция (перегонка)

Дистилляция (перегонка) — это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.

Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:

Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.

Источник

ОСОБЕННОСТИ ДИСТИЛЛЯЦИИ СМЕСЕЙ

В переводе с латинского термин «дистилляция» — это способ разделения однородных жидких смесей на отдельные фракции. Процесс осуществляется за счет разницы температур кипения разделяемых компонентов.

В лабораторной практике применение и условия дистилляции отдельных продуктов имеют жесткие стандарты — такие, как, например, ГОСТ 2177(ASTM D86) — разделение 100 мл продукта с температурой кипения до 400 о С под воздействием атмосферного давления. Этот стандарт делает возможной воспроизводимость результатов тестов керосина, нефтепродуктов и всевозможных растворителей.

Сфера применения дистилляции смесей

Разделение смесей на фракции методом дистилляции применяется во многих промышленных отраслях:

• Металлургия . В этой сфере способ примечателен тем, что объединяет в себе одновременно и химический, и физический процессы — окислительно-восстановительную реакцию и испарение с последующим выпадением конденсата соответственно. Восстанавливаемый металл переходит в парообразное агрегатное состояние и конденсируется. Восстановление металла производится двумя способами: металлотермическим и с участием углеродистых восстановителей.
• В лесной, химической и фармацевтической отраслях промышленности метод дистилляции применяется в одинаковых целях — грубое разделение однородных смесей на фракции. Жесткие требования к чистоте получаемых продуктов отсутствуют, как и к отсутствию в них нелетучих и/или малолетучих примесей.
• Нефтеперерабатывающая промышленность и лабораторная практика . В этих сферах дистилляция часто применяется с последующей дефлегмацией — частичной конденсации фракций с высокой температурой кипения при охлаждении.
• В нефтехимической и парфюмерной отраслях используют дистилляцию с водяным паром. Такой способ позволяет отделить высококипящие компоненты от смесей с высоким содержанием твердых и/или малолетучих жидких веществ.
• В алкогольной промышленности посредством одно- и многократной перегонки получают сырье для изготовления крепких напитков. В быту таким образом изготавливают самогон.

Однако у большинства термин «дистилляция» ассоциируется с глубоким очищением воды.

Дистиллированная вода применяется повсеместно в большинстве промышленных отраслей, научно-исследовательских лабораториях и медицинских учреждениях.

В быту дистилляция не нашла применения. Дистиллированная вода практически лишена полезных веществ и имеет низкие вкусовые качества.

Виды дистилляции смесей

В зависимости от характера разделяемых смесей и особенностей проведения процедуры различается пять видов дистилляции:

• Простая дистилляция — умеренное испарение кипящей смеси, сопровождающееся тщательным отводом образующихся паров с последующей их конденсацией. Поскольку последние характеризуются большим содержанием низкокипящих компонентов по сравнению жидкостью, то дистиллят (коим и является выпавший конденсат) обогащается ими, а кубовый остаток (жидкая неиспарившаяся смесь), напротив, обедняется. Это довольно простой способ дистилляции , и чтобы ускорить процесс ее проведения, процедуру делают полу непрерывной, регулярно доливая в дистилляционный куб свежую исходную смесь. Масса последней идентична массе уходящих паров.
• Фракционная дистилляция (дробная перегонка) — разновидность простой дистилляции. При ней конденсируемые компоненты (фракции), отличающиеся по составу, отводятся в разные конденсатосборники. В первый сборник поступает фракция с максимальным количеством низкокипящих элементов. Во второй — с меньшим содержанием, и далее — по убывающей. В каждой из фракций превалирует один или несколько элементов исходной жидкой смеси с небольшой разницей температур кипения.
• Равновесная дистилляция заключается в однократном испарении небольшой части кипящей жидкой смеси. Причем пары контактируют с исходной смесью до достижения фазового равновесия.

Технология примечательна сложностью конструкции используемого оборудования. Исходная смесь идет по трубкам, закипает под воздействием топочных газов и направляется в сепаратор, в котором происходит разделение на пар и жидкость. Последняя отводится в отдельный сборник. Пар поступает в конденсатосборник, где образуется дистиллят, который стекает в приемник.

Равновесная дистилляция — оптимальный вариант для разделения многокомпонентных однородных жидких смесей, поскольку позволяет получить много чистых и сильно различающихся по составу компонентов (фракций). Работать таким образом с двухкомпонентными смесями попросту нецелесообразно.

Дистилляция в токе водяного пара или инертных газов подразумевает возможность понижения температуры процесса отгонки, точного разделения фракций трех типов: нетермостойких, с высокой и низкой температурами испарения.

Пузырьки образующихся в процессе кипения жидкости паров и газов барботируют сквозь жидкостный слой. Получившаяся газообразная смесь выводится в специальный сборник, где конденсируется.

Молекулярная дистилляция . В ее процессе однородные жидкие смеси делятся путем свободного испарения в условиях высокого вакуума. Температура при этом не достигает точки кипения. Таким образом можно работать со смесями, имеющих в составе компоненты, характеризующиеся равным давлением паров.

Чтобы добиться максимально качественного разделения смесей простую дистилляцию в большинстве случаев используют в сочетании с противоточной дефлегмацией (частичной конденсацией). Такая технология позволяет обогатить дистиллят низкокипящими элементами.

Источник

Урок №4. Чистые вещества и смеси.

I. Новый материал

При подготовке урока использованы материалы автора: Н.К.Черемисиной,

учителя химии средней школы № 43

Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхает воздух , а это смесь газов ( азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый газ . Умываемся водой — это еще одно вещество, самое распространенное на Земле. Пьём молоко — смесь воды с мельчайшими капельками молочного жира , и не только: здесь еще есть молочный белок казеин , минеральные соли , витамины и даже сахар, но не тот, с которым пьют чай, а особый, молочный — лактоза . Едим яблоки, которые состоят из целого набора химических веществ — здесь и сахар , и яблочная кислота , и витамины . Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из них состоим. Каждый человек — его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар, витамины – вещества природного, естественного происхождения. Стекло , резина , сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло, и резина — искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.

Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?

Индивидуальное чистое вещество обладает определённым набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса. Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря. Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными. Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским ученым Робертом Бойлем : «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».

Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества

Источник

Методы и оборудование для получения дистиллированной воды

Дистиллированная вода применяется в медицинских учреждениях, лабораториях, на предприятиях фармацевтической промышленности.

В производственно-торговой компании «Листон» можно заказать высокотехнологичное оборудование для дистилляции воды, которое нисколько не уступает более дорогим зарубежным аналогам по качеству, производительности и надежности.

Что такое и для чего нужна дистиллированная вода?

Дистиллят получают путем очистки обычной водопроводной воды от минеральных солей, органики и других компонентов. Качество дистиллированной воды регламентируется ГОСТ 6709-72.

По степени очистки дистиллированная вода бывает трех разновидностей:

1. Общелабораторного применения (тип III):

• приготовление нестерильных растворов;
• ополаскивание лабораторной посуды после мытья;
• обработка инструмента в моечных машинах, автоклавах, стерилизаторах.

2. Аналитического качества (тип II):

• производство лекарственных форм;
• приготовление инъекционных растворов;
• приготовление буферных растворов, реактивов;
• выполнение медицинских анализов, в т. ч. ПЦР-диагностики;
• молекулярные и микробиологические исследования.

3. Реагентного качества (тип I, ультрачистая):

• выполнение ЭКО;
• генетические исследования;
• культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях;
• выполнение жидкостной хроматографии.

Использование дистиллированной воды обеспечивает высокую точность проводимых исследований и требуемые характеристики растворов и медицинских препаратов, приготовленных на ее основе.

Какими способами дистиллируют воду?

Оптимальный способ получения дистиллята подбирается в зависимости от потребностей учреждения. Если речь идет о небольшой аптеке, которая отпускает рецептурные лекарственные препараты собственного приготовления, приобретать прибор для очистки воды не будет целесообразным. В этом случае можно заказывать нужное количество дистиллированной воды в стерильных емкостях у поставщика. Крупные медицинские учреждения, лаборатории и фармацевтические производства готовят дистиллят сами.

Как получают дистиллированную воду:

• Перегонка . Нагретая вода переходит в парообразное состояние, резко охлаждается. В результате образуется конденсат, который и является дистиллятом.
• Очистка ионообменными смолами.
• Обратный осмос . Вода под давлением проходит через полупроницаемую мембрану, задерживающую все содержащие в ней примеси.
• Электродиализ . Принцип тот же, что и в предыдущем пункте. В качестве движущей силы выступает электрическое поле.

Что такое аквадистиллятор?

Очистка водопроводной воды в аквадистилляторе выполняется методом перегонки. В каталоге компании «Листон» эти устройства представлены в стационарном и напольном исполнении, с баком-накопителем в комплекте и без. У нас можно подобрать прибор нужных производительности и размера и в соответствии с выделенным бюджетом.

Конструкция прибора включает в себя всего 3 основных элемента:

• электрический нагреватель;
• конденсатор;
• охладитель.

Также в ряде моделей предусмотрена емкость для сбора конденсата. Корпус и ТЭНы выполнены из нержавейки, приборы легко разбираются, моются, обслуживаются. В отдельных моделях предусмотрены функции контроля качества дистиллята и аварийного отключения.

Отсутствие накопительного бака положительно сказывается на стоимости, однако такие модели не всегда удобны при высокой и регулярной потребности в дистиллированной воде. Кроме того, закрытость системы — вода стекает в строенный приемник, а не в отдельно стоящий сосуд — исключает контакт дистиллята с воздухом и пылью и обеспечивает большую его стерильность. В некоторых моделях предусмотрены смотровые окошки для визуальной оценки количества скопившегося конденсата.

Использование аквадистилляторов

• Установка для получения дистиллированной воды нуждается в оборудованном пространстве.
• Должны быть предусмотрены все меры по предупреждению аварий с электричеством (заземление, неэлектропроводное покрытие пола, исправные розетки);
• Хорошая вентиляция (работа с водой подразумевает высокую влажность);
• Ровная и строго горизонтальная поверхность для настольных дистилляторов;
• Отсутствие в непосредственной близости посторонних предметов, реактивов, моющих средств, баков с отходами;
• Недопущение к работе с аппаратурой лиц без спецодежды (халата, сменной обуви), а также не ознакомленных с инструкцией по работе с дистиллятором.

Чаще всего в лабораториях для получения дистиллированной воды используют системы, работающие по методу перегонки. Дистилляторы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Основные блоки: электронагреватель, конденсатор, охладитель, емкость для сбора конденсатора.

В каталоге компании «Листон» представлены аппараты для получения дистиллированной воды как со встроенным баком для сбора дистиллята, так и без такового. Отсутствие водоприёмника удешевляет дистиллятор, даёт возможность использовать этажерки, когда вода стекает в сосуд, расположенный в стороне или ниже самого прибора.

Зато модели-моноблоки представляют из себя более закрытую систему, имеют смотровое окно для визуальной оценки количества накопившейся воды, это защищает процесс дистиллирования от случайного попадания пыли. Такой аквадистиллятор выполнен из нержавеющей стали, легко разбирается для обслуживания. Снабжён системой контроля качества воды, имеет функцию аварийного отключения. ТЭНы также выполнены из нержавеющей стали, что увеличивает ресурс работы.

Почему стоит доверить получение дистиллированной воды в лаборатории нашим дистилляторам? В первую очередь, цена – она ниже, чем у зарубежных аппаратов с похожими техническими данными.

Дизайн удобен и функционален – мы поможем подобрать прибор для любых условий. К дистиллятору прилагаются все необходимые для установки комплектующие.

На каждый прибор есть необходимая документация, инструкции. Всё на русском языке, понятно и доступно. Есть возможность быстрой поставки запчастей со склада в случае необходимости. По запросу организуем доставку в любой регион России и за её пределы.

Почему стоит обратиться в «Листон»?

Мы предлагаем высокотехнологичное оборудование собственного производства. Купить дистиллятор у нас выйдет значительно выгоднее и быстрее, чем у зарубежного поставщика, при этом вы нисколько не потеряете в качестве. Клиенты работают с нами годами, закупая все новые устройства в соответствии с производственной необходимостью. Заказчикам импонируют не только надежность и удобство использования наших приборов, но и аккуратный внешний вид и эргономичные размеры. К каждому прибору прилагается подробная инструкция. Кроме того, можно всегда позвонить нашим техническим специалистам, которые проконсультируют по любым вопросам. Топовые комплектующие и запасные части всегда в наличии на складе, остальное оперативно изготовим под заказ. Отгрузки выполняем во все российские города и за рубеж.

Для оформления заказа и консультации по выбору оборудования позвоните нам по бесплатному телефону горячей линии: 8 (800) 350-40-41.

Источник