Дистилляция это способ разделения однородных смесей путем испарения летучих жидкостей с последующей

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

Упаривание

Методика упаривания в ротационном испарителе и процесс дистилляции

Дистилляция – это разделение однородных смесей путем испарения летучих растворителей с последующей конденсацией их паров. В химических и биохимических лабораториях часто прибегают к методу дистилляции и упариванию жидкостей в ротационном испарителе.

История метода дистилляции

Упаривание жидкостей в ротационном испарителе, иными словами разделение жидкостей отгонкой, имеет тысячелетнюю историю. Богатая история совершенствования метода дистилляции представлена в таблице ниже.

3500 до нашей эры	Считается, что дистилляцию изобрели персы для производства розовой воды. Техника дистилляции быстро распространилась по Европе, Северной Африке и Азии. Процесс дистилляции использовался для производства эссенций, для опреснения морской воды и даже для алхимических опытов.
2 -й век	По мере роста популярности алхимии, направления, сочетающего в себе религию и химию, интерес к поиску «первичной материи», изначальной субстанции без каких-либо свойств, многократно усилился. Алхимики пытались с помощью химических реакций превратить природные материалы в изначальную субстанцию, а затем придать ей необходимые свойства, например, превратить в золото. Опытным путем они открыли целый ряд химических соединений, оптимизировали методы анализа и оборудование, а также изобрели новые методы, которые до сих пор используются в современной химии. Алхимикам также принадлежит авторство в изобретении технологии дистилляции, которая с конструктивной точки зрения осталась неизменной. К четырем стандартным компонентам дистилляционного оборудования относятся нагревательная баня, испарительная колба, головка и холодильник.
17 -й и 18 -й века	Основное внимание в это время уделялось совершенствованию существующей технологии дистилляции. Дистилляционное оборудование стали изолировать, аппараты все чаще изготавливались из стекла, а не металла, был введен процесс непрерывной дистилляции, а в качестве хладагента начали использовать воду. В это же время был изобретен процесс дистилляции с водяным паром. В конце 17-го века ирландский физик Роберт Бойль (1627–1691) провел первую вакуумную дистилляцию.
19 -й век	Были изобретены первые ректификационные колонны, что сделало возможным многоступенчатую дистилляцию. С появлением органической химии новое оборудование для дистилляции проектировалось специально для лабораторных нужд. Благодаря финансовому участию французских виноделов технология получила развитие в крупных промышленных масштабах. Изобретение регулятора давления и усовершенствование насосов также позволило более целенаправленно использовать вакуум.
1950 — 1955	В статьях C.C. Дрейга (1950) и М.Е. Фолка (1955) был описан принцип работы ротационного испарителя. Дистилляция под вакуумом демонстрирует гораздо лучшую скорость теплопередачи, по сравнению с отгонкой в колбе, благодаря чему осуществляется более бережное обращение с продуктом и увеличивается производительность.
1957	Компания BÜCHI Labortechnik из Флавила представила на рынке первый ротационный испаритель.

Процесс дистилляции и технология работы ротационного испарителя

Ротационный испаритель был создан для удовлетворения потребностей химиков и биохимиков во всем мире. Благодаря широкому выбору холодильников, прибор Rotavapor® используется для быстрой перегонки смешанных растворителей, эффективной сушки образцов, более быстрой подготовки образцов к сублимационной сушке, химического синтеза с обратным холодильником, экстракции природных соединений и концентрирования. Ротационные испарители используются в целом ряде областей промышленности, например, при переработке сырой нефти, разделении каннабиноидов, в молекулярной кулинарии, при создании вкусов и ароматов и пр.

Испарение в процессе дистилляции

Испарение – это переход молекул жидких тел в газообразную фазу. Процесс испарения начинается, когда давление и температура начала кипения достигают значений на кривой разгонки. В этот момент все частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для преодоления связывающих их сил взаимного притяжения. В этот момент происходит не только испарение молекул с поверхности жидкости. Молекулы жидкого тела переходят в газообразную фазу во всех слоях. Температура кипения имеет большое значение для дистилляции (перегонки), так как переход молекул в газообразную фазу происходит намного быстрее, чем при испарении. Так как молярный объем газа в несколько раз превышает молярный объем жидкости, во время кипения анализируемое вещество расширяется в 1000–2000 раз. Этот момент следует учитывать при подборе оборудования для дистилляции.

Пузырьковое кипение во время испарения

Первой стадией кипения в ходе дистилляции является пузырьковое кипение. Под воздействием тепла пузырьки газа на стенках сосуда начинают расширяться. Молекулы жидкости, оторвавшиеся от ее поверхности, соединяются с пузырьками газа, которые при этом начинают увеличиваться в размере. Когда пузырьки достигают того состояния, в котором их подъемная сила сможет преодолеть силу сцепления, они не полностью отрываются от стенки сосуда и поднимаются на поверхность. На том же месте из следа пузырька появляется новый. Поток воздуха под пузырьками улучшает перемешивание жидкости. По мере того, как жидкость нагревается, образуется все больше и больше пузырьков, пока, наконец, не сформируется пленка пара, покрывающая стенку сосуда. Эта стадия называется пленочным кипением.

Рис 1. Пузырьковое кипение

Теплопередача при испарении

Одним из важных аспектов кипения является передача тепла от источника тепла жидкости. Так как жидкость, как правило, контактирует с источником тепла только у стенок сосуда, первыми нагреваются слои жидкости на периферии. Верхние слои остаются более холодными. Теплые слои поднимаются за счет конвекции, а их место занимают более холодные слои. Это приводит к выравниванию температуры, но данный процесс происходит крайне медленно. Дополнительное перемешивание в начале пузырькового кипения действительно ускоряет теплопередачу, но ненамного. Теплопередачу можно значительно улучшить, удерживая жидкость в движении с помощью миксера или во вращающейся колбе с использованием технологии ротационного испарения. Это непрерывное перемешивание или принудительная конвекция обеспечивает отличную теплопередачу, лучшее удаление газовой фазы и, следовательно, более быстрый процесс дистилляции.

Источник

Презентация «Смеси. Способы разделения смесей»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Автор: учитель химии и биологии
МОАУ СОШ с.Томичи
Иванова Н.В.

Описание слайда:

Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей.

Описание слайда:

Смеси
Однородные (гомогенные)- это смеси, в которых даже с помощью увеличительных приборов нельзя увидеть частицы составляющих её веществ.
Неоднородные (гетерогенные)-это смеси, в которых частички составляющих их веществ видны невооружённым глазом или под микроскопом.

Описание слайда:

Описание слайда:

отстаивание
Это метод, основанный на различной скорости оседания твердых частиц с разным весом (плотностью) в жидкой или воздушной среде.

Описание слайда:

Отстаиванием можно разделить:
Смесь нерастворимых в воде веществ, характеризующихся разной плотностью (смесь древесных и железных опилок)

Смесь малорастворимых друг в друге жидкостей (бензин+вода)

Смесь веществ, которые осаждаются в воде с различной скоростью (песок+глина)

Описание слайда:

Фильтрование
Способ разделения смесей, основанный на различии размеров частиц, образующих смесь.
Растворы проходят через фильтр, образуя фильтрат.

Описание слайда:

Действие магнитом
С помощью магнита выделяют из неоднородной смеси вещества, способные к намагничиванию.
Пример: смесь порошка железа и серы.

Описание слайда:

Выпаривание
Это процесс испарения естественных растворов.

Описание слайда:

Дистилляция
Это способ разделения однородных смесей путём испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров.

Основан на различии в температурах кипения растворимых друг в друге компонентов.

Описание слайда:

Мысленный эксперимент
Какой будет ваша последовательность ваших действий по разделению смеси песка, соли и железных опилок?

Описание слайда:

Список литературных источников

Химия. Учебник для общеобразовательных учреждений.
Г.Е. Рудзитис, Ф.Г.Фельдман.
Москва «Просвещение»-2019г

Описание слайда:

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 812 человек из 76 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

• Курс добавлен 23.09.2021
• Сейчас обучается 48 человек из 23 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

• Сейчас обучается 23 человека из 12 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Похожие материалы

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ АТТЕСТАЦИЯ ПО ХИМИИ 10 КЛАСС

Тест по химии 8 класс

Методическая разработка урока химии 8 класс «Классы неорганических веществ»

Разработка урока по химии 10 класс «Свойства карбоновых кислот»

Презентация к исследовательской работе «Крещенская вода. Феномен или вера?»

Исследовательская работа «Загадка Крещенской воды. Феномен или вера?»

Презентация к исследовательской работе Йод вездесущий»

Исследовательская работа по теме «Йод вездесущий»

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5308427 материалов.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

В России выбрали топ-10 вузов по работе со СМИ и контентом

Время чтения: 3 минуты

Минпросвещения работает над единым подходом к профилактике девиантного поведения детей

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Правительство предложило потратить до 1 млрд рублей на установку флагов РФ у школ

Время чтения: 1 минута

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник