Рейтинг фильтров для воды

Мы протестировали и выбрали лучшее очистное оборудование и бытовые фильтры

Что собой представляет перегонка с водяным паром, где используется?

В промышленных и производственных процессах фильтрация может быть невозможной или малоэффективной. В таких случаях используется метод перегонки.

В статье дано подробное описание, что такое перегонка с водяным паром, для чего она используется, как проводится. Также будет описан прибор для перегонки, методы проведения с различными по структуре веществами.

Что это за процесс, где он проводится?

Перегонка с водяным паром является химическим процессом отделения друг от друга компонентов из органических материалов, которые не взаимодействуют с водой или являются плохо растворимыми в ней.

При этом, такие вещества должны иметь свойство испарения при температуре 100 градусов и переходить в газообразное состояние с высоким давлением.

Перегонка применяется при:

  • снижении термических воздействий на органику, для отделения составных компонентов;
  • для очистки смол, кислот, продуктов горения, различных маслосодержащих элементов;
  • для очистки химических элементов с высокой чувствительностью к нагреву.

Данный процесс проводится по строго проработанной методике, которая будет описана далее.


Описание методики

Методика перегонки выполняется следующим образом:

  1. foto48156-2В колбу (парообразователь) наливается вода на 2/3 от ее общего объема.
  2. Перегонная колба заполняется на половину исходным веществом (перегоняемым).
  3. Парообразователь нагревается до образования пара. В момент появления пара перекрывается клапан его поступления к перегонной колбе и регулируется температура нагревания.
  4. Перегонная колба также подогревается, но со строгим контролем уровня конденсата водяного пара.
  5. При совместном испарении воды и перегонного продукта пары попадают в холодильник для конденсации. Холодильник может охлаждаться водой или подогреваться. Все зависит от свойств перегоняемых веществ.
  6. Конденсат из холодильника, в виде мутной эмульсии, поступает в приемную колбу.

Перегонка с водяным паром продолжается до момента слива в приемную колбу чистого, прозрачного конденсата водяного пара. После его появления основной клапан парообразователя перекрывается, нагревание прекращается.

Вещество из приемной колбы готово для дальнейшего отделения от водной фазы. Делается это в разделительных воронках. Продукты, которые отделились в виде кристаллов, проходят фильтрацию.

Какой есть менее эффективный, но более простой способ?

Для очень малого количества самого вещества или воды для перегонки, применяется схожий способ, но более простой и менее эффективный.

Метод заключается в следующем:

  • в колбу с исходным веществом заливается вода;
  • колба нагревается до температуры образования пара;
  • до момента полного выпаривания элемента колба постоянно дополняется водой.

Этот же метод использует при перегонке с перегретыми парами. Установка дополняется медным змеевиком, который укладывается в ванну с нагреваемым маслом. Перегретый пар способствует эффективности процесса перегонки и увеличению концентрации отделяемого продукта.

Данный метод не используется при работе веществами, которые разлагаются на составные элементы при высоких температурах.

Какой аппарат применяется?

Для перегонки с водяным паром применяется специальное перегонное устройство. Оно состоит из следующих элементов:

  1. foto48156-3Колба-парообразователь. Применяется для нагревания воды до ее перехода в состояние пара. Колба может быть плоскодонной или термостойкой (модель Бунзена).

    Для взаимодействия с атмосферным давлением колба обязательно оснащается отводной трубкой, которая погружается в колбу.

    Трубка должна погружаться на расстояние до 10 мм от дна колбы. Данный элемент используется для образования водяного пара.

  2. Колба для рабочего раствора. Обязательно выбирается круглодонная модель для равномерного прогрева. Данная емкость также оснащается трубкой, которая погружается на глубину, аналогично трубке водяной колбы. Емкость для рабочего раствора заполняется исходным веществом на 1/3 или 2/3 от общего объема. В ходе работы, температура колбы не должна быть ниже 100 градусов. Колба используется для выпаривания исходного вещества.
  3. Переходник трехходовой или насадка Вюрца. Применяется для соединения колбы с рабочим веществом, холодильником и парообразователем. При работе с температурой до 120 градусов применяется модель без патрубка термометра. Для регулировки температуры используется переходник Кляйзена.
  4. Охладитель или холодильник Либиха. Применяется в качестве устройства для конденсации пара. Устройство выбирается исходя из характеристики температуры пара. Чем больше температура, тем меньше длина прибора.
  5. Приемная колба или аллонж. Используется для сбора эмульсии и конденсата. При перегонке выбирается аллонж с боковым патрубком для отвода испарения в слив. Отвод выполняется соединительным шлангом.

Это основные элементы установки для перегонки с водяным паром. В качестве дополнительных элементов может использоваться:

  1. Термометр для контроля температуры процессов.
  2. Фиксирующая лапка. Позволяет смонтировать все элементы для установки на рабочую поверхность и регулировки уровня установки колб. Лапка металлическая, поэтому монтируется только вместе с резиновыми прокладками.
  3. Нагреватель. Применяется электроплита, горелка или масляная баня.
Большинство элементов устройства выполнены из стекла или металла, поэтому монтаж и крепления проводится только с использованием резиновых прокладок и наконечников.

Эфирные масла

Перегонка эфирных масел осуществляется для отделения масла и полезных элементов из органических веществ (растений).

Существует 3 метода подобной перегонки, каждый из которых отличается степенью нагрева и отделения:

  1. foto48156-4Гидродистилляция. Представляет собой процесс кипячения воды с помещенным в нее растительным компонентом (например, цветков ромашки).

    Колба нагревается и водяной пар, отделяя эфирное масло, выносит его в холодильник.

    Там вещество конденсируется до эмульсии и поступает в колбу-приемник. Процесс гидродистилляции является самым простым и может проводиться в бытовых условиях.

    Для него требуется прямая колба для парообразования, холодильник и колба-приемник.

  2. Дистилляция паровая. Осуществляется с использованием перегретого пара. Позволяет отделить не только эфирное масло, но и множество других полезных, легко летучих элементов. Паровая дистилляция может проводится как в одну, так и в несколько стадий, для наибольшей эффективности.
  3. Дистилляция деструктивная. Применяется для вакуумного выпаривания эфирных масел из древесных материалов. Такой метод эффективно разрушает волокна древесины, позволяя выделить ряд ценных элементов и придать эфирному маслу особую концентрацию и запах.
При перегонке эфирных масел из органических веществ часто используется метод вторичной обработки и выпаривания. Так получают наибольшее количество полезных веществ из конкретной массы первичного продукта.

Если перегоняется твердое вещество или слабо растворимое

Перегонка твердых веществ осуществляется тем же образом. Отличием является конечный продукт. Часто эмульсии, полученные из твердых веществ, кристаллизуются. Особо жесткие твердые органические вещества выпаривают в несколько стадий.


Может использоваться повышение температуры или снижение давления. Полученная эмульсия из кристаллов подвергается последующей фильтрации.

Слабо растворимые элементы подвергаются перегонке при контроле температуры и давления. У разных веществ есть особенности температуры испарения, давления пара и температуры кипения. При перегонке таких веществ с паром, они должны иметь более низкие параметры, чем характеристики воды и его пара.

Видео по теме статьи

Паровая дистилляция — в видео:

Заключение

Перегонка с водяным паром помогает выделять особенно ценные элементы из органических веществ. Процесс можно легко осуществить в домашних условиях, соблюдая правила проведения.

А какова Ваша оценка данной статье?
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...