Unterschied zwischen fraktionierter und einfacher Destillation

Fraktionierte vs einfache Destillation

Die Destillation ist eine physikalische Trennmethode, bei der Verbindungen aus einem Gemisch abgetrennt werden. Sie basiert auf den Siedepunkten der Komponenten in der Mischung. Wenn ein Gemisch eine andere Komponente mit unterschiedlichen Siedepunkten aufweist, verdampfen sie beim Erhitzen zu unterschiedlichen Zeiten. Dieses Prinzip wird in der Destillationstechnik angewendet. Angenommen, es gibt zwei Substanzen A und B in einer Mischung und A hat den höheren Siedepunkt. In diesem Fall verdampft A beim Kochen weniger als B; daher hat der Dampf eine höhere Menge an B als A. Daher ist der Anteil von A und B in der Dampfphase verschieden von dem Anteil in der flüssigen Mischung. Die Schlussfolgerung ist, dass die flüchtigsten Substanzen von der ursprünglichen Mischung getrennt werden, während weniger flüchtige Substanzen in der ursprünglichen Mischung verbleiben.

In einem Labor kann eine einfache Destillation durchgeführt werden. Bei der Vorbereitung einer Apparatur sollte ein Rundkolben an eine Säule angeschlossen werden. Das Ende der Kolonne ist an einen Kühler angeschlossen, und kaltes Wasser sollte im Kühler zirkulieren, damit der Dampf gekühlt wird, wenn Dampf durch den Kühler strömt. Das Wasser sollte sich in entgegengesetzter Richtung zum Dampf bewegen, was maximale Effizienz ermöglicht. Die Endöffnung des Kondensators ist mit einem Kolben verbunden. Die gesamte Ausrüstung sollte luftdicht sein, damit der Dampf während des Prozesses nicht entweicht. Ein Heizer kann verwendet werden, um die Wärme dem Rundkolben zuzuführen, der die zu trennende Mischung enthält. Beim Erhitzen bewegt sich der Dampf die Kolonne nach oben und gelangt in den Kondensator. Wenn es sich im Kondensator bewegt, wird es kühl und verflüssigt sich. Diese Flüssigkeit wird im Kolben am Ende des Kühlers gesammelt.

Einfache Destillation

Eine einfache Destillation ist ein Destillationsverfahren wie oben beschrieben. Bei diesem Verfahren gelangt der erzeugte Dampf direkt in den Kondensator, ohne dass er durch eine hohe Säule strömt. Daher erfolgt die Kondensation sehr schnell. Dieses Verfahren kann jedoch den Nachteil haben, ein Destillat mit geringerer Reinheit herzustellen. Da alle flüchtigen Verbindungen dazu neigen, bei Zufuhr von Wärme zu verdampfen, enthält der Dampf ein Gemisch aus flüchtigen Verbindungen. Das Verhältnis der Verbindungen in der Mischung kann entsprechend ihrem Verhältnis in der ursprünglichen Mischung bestimmt werden. Gemäß dem Raoult'schen Gesetz ist die Zusammensetzung der Mischung bei der gegebenen Temperatur und dem angegebenen Druck identisch mit der Zusammensetzung der Dämpfe.

Wenn wir in der einfachen Destillationsmethode eine gute Trennung erreichen wollen, ist es vorteilhaft, eine Mischung zu verwenden, deren Siedepunkt stark variiert. Andernfalls sollten die Komponenten in der Mischung nicht flüchtig (fest) sein, mit Ausnahme derjenigen, die wir trennen müssen. In diesem Fall wird nur die vorgesehene Komponente verdampfen und rein austreten.

Fraktionierte Destillation

Wenn die Komponenten in der Mischung engere Siedepunkte haben, können wir eine fraktionierte Destillationsmethode verwenden, um sie abzutrennen. Bei dieser Methode wird eine gebrochene Spalte verwendet. In jeder Stufe der Fraktionierkolonne ist die Temperatur unterschiedlich, so dass die auf diese Temperatur bezogenen Komponenten in diesem Abschnitt als Dampf verbleiben, während andere in den Rundkolben zurückkondensiert werden.