Почему для дистилляции недостаточно одного раза?

[ipeterov]

Я не химик (школьник, пытающийся сам изучить химию, но пока не достигший особых успехов), так что возможно, вопрос глупый. Извините, если это так.

Суть вопроса такая - как я раньше думал, основной принцип дистилляции - разница в температура испарения веществ в смеси - то есть, если нагреть смесь вещества A (температура испарения 100C) с веществом B (температура испарения 70C) до, например, 71C, то вещество B начнёт испаряться и через некоторое время большая часть этого вещества испарится, а вещество A даже не начнёт испаряться, и мы получим вещество A в том сосуде, где нагревали смесь, а B в парообразном состоянии охладим и отведём в отдельный сосуд.

Но, когда я начал читать подробнее про дистилляцию (в Википедии), я прочитал, что

 

 

Принцип дистилляции основан на том, что концентрация  некоторого компонента в жидкости отличается от его концентрации  в паре этой жидкости. Отношение = является характеристикой процесса и называется коэффициентом разделения (или распределения) при дистилляции.

Это вроде бы подразумевает, что, если мы будем нагревать смесь, и дойдём до температуры кипения вещества с самой низкой температурой кипения (B), то пар получится не на 100% состоящий из этого вещества (коэффицент разделения). Я не понимаю, почему может испаряться вещество, которому не хватает для этого температуры (A). Я подумал, что, может быть, испаряющееся вещество B как-то "подхватывает" капли вещества A, до сих пор находящееся в жидком состоянии и получается что-то вроде тумана. Не уверен, что это возможно, но пока что это - единственное объяснение, пришедшее мне в голову.

 

Как на самом деле происходит дистилляция?

[aversun]

 Я не понимаю, почему может испаряться вещество, которому не хватает для этого температуры (A). 

 

Интересно, а как вы объясняете, что на улице сохнет белье и даже зимой.

[Электрофил]

Интересно, а как вы объясняете, что на улице сохнет белье и даже зимой.

Даже сало или мясо, оставленное на морозе надолго, теряет влагу. Хотя повсюду лежит снег и свободно испаряется, насыщая воздух парами воды в пределах некоторой высоты над снегом. Думаю это связано с поглощением видимого и ИК-излучения. Допустим кусок мяса неделю лежит на столе на веранде частного дома, куда через окна проникает дневной свет, в том числе отраженный от снега. Температура на веранде при открытых дверях будет на чуть-чуть но выше наружной. Поэтому сохнет- теплоподвод есть, атмосвера парами не насыщена, отчего не сохнуть. Вобщем во всем виновато "солнышко наше-Ярило"

Изменено 21 Марта, 2015 в 07:25 пользователем Электрофил

[aversun]

О как сложно. Все проще, вода испаряется, лед сублимируется. Реально 100% влажность бывает только в дождь, туман и около точки росы.

[N№4]

 

 

Как на самом деле происходит дистилляция?

 

Всё просто.

Вот допустим к нас банка, в которую налита жидкость или насыпано что-то летучее.

В банке устанавливается равновесие паров с жидкостью при данной температуре. В атмосфере над жидкостью равновесная концентрация и соответствующее ей давление паров.

 Если пары уносятся, жидкость испаряется.

Каждый компонент в смеси жидкостей создает своё давление. Разной температуре соответствует разное давление и соотношение концентраций компонентов над жидкостью.

Повышаем температуру - растёт суммарное давление паров над жидкостью.

Когда оно достигает "атмосферного", жидкость вскипает. Если у нас давление пониженное или повышенное, вскипание произойдёт при меньшей или большей температуре.

По мере выкипания, соотношение компонентов в жидкой фазе меняется, и с ней меняется температура кипения.

(Отдельный случай, когда оно уже не меняется называется азеотропной смесью. Для каждого давления % смеси тоже свой).

[Электрофил]

О как сложно. Все проще, вода испаряется, лед сублимируется. Реально 100% влажность бывает только в дождь, туман и около точки росы.

Действительно, многабукафф, можно проще- источник нагрева есть, испаряется все- снег, лед, мерзлая вода из белья. Воздуха унести пар хватает на всех.

Как нуб мя не различаю особо термины "испарение" и "сублимация"- какая разница, механизм отрыва молекул и перехода их в газовую фазу одинаков как для жидкости, так и для кристалла. Йод кристаллический парит, раствор йода в спирте тоже парит.

Изменено 21 Марта, 2015 в 10:11 пользователем Электрофил

[chemister2010]

Дефлегматор поможет вам сократить число перегонок, если не наткнетесь на азеотроп.

[Электрофил]

Помню меня многократно на этом форуме тыкали носом, шо дескать давление пара жидкости не изменяется от наличия над ней слоя другой жидкости. Конкретно- ртуть под слоем воды парит так же, как с чистой поверхностью.

Но почему в расширительные баки отопления льют масло, чтоб сверху воду от испарения пленкой блокировало? И почему вода в кастрюле со слоем жира сверху не парит, как чистая водная поверхность при той же температуре? И совсем хардкор: ЭГДН во времена моего увлечения пиро-взрыво тематикой был очень вонюч и раздражал до отвращения, но под слоем воды он прекрасно так "лежал " и не вонял несмотря на некоторую заметную растворимость в воде?

[N№4]

Помню меня многократно на этом форуме тыкали носом, шо дескать давление пара жидкости не изменяется от наличия над ней слоя другой жидкости. Конкретно- ртуть под слоем воды парит так же, как с чистой поверхностью.

Но почему в расширительные баки отопления льют масло, чтоб сверху воду от испарения пленкой блокировало? И почему вода в кастрюле со слоем жира сверху не парит, как чистая водная поверхность при той же температуре? 

Скорость испарения разная, но давление паров всё равно со временем устанавливается.

Пока там диффузия сквозь воду ртуть в атмосферу вынесет. Из под другой жидкости дольше выходит, особенно без перемешивания.

 

А масло скорее от коррозии льют, чтоб ионы не перемещались.  

[Электрофил]

Скорость испарения разная, но давление паров всё равно со временем устанавливается.

Пока там диффузия сквозь воду ртуть в атмосферу вынесет. Из под другой жидкости дольше выходит, особенно без перемешивания.

 

А масло скорее от коррозии льют, чтоб ионы не перемещались.  

Тоже про скорость подумал. В закрытом сосуде концентрация пара ртути, лежащей под слоем воды, стремится к устаканиванию. Сколь угодно долго стремится, только воду чур не меняйте

Думаю если вдохнуть из закрытой трехлитровой банки, где на дне ЭГДН а над ним толстый слой воды- запах ЭГДН покажется не менее мерзким и отвратительным, как с чистой поверхности сабжа. Но это произойдет не сразу, а за неделю настаивания

 

Масло льют именно пленкой слоем сантиметров несколько, чтоб вода из бака не парила, иначе часто доливать трэба. За одно и от проникновения кислорода предохраняет, следственно и от коррозии.

Да здесь точно вопрос в скорости диффузии. Это как ампулу с водой или спиртом поставить испаряться- либо контакт с внешней средой только через узкое горлышко, либо ампулу разбить и разлить содержимое по большой поверхности. "Узким горлышком" в нашем случае является диффузия.

Изменено 21 Марта, 2015 в 12:17 пользователем Электрофил