Как повысить летучесть вещества?

[terri]

В 05.05.2023 в 21:15, Shizuma Eiku сказал:

Это сложный вопрос. Ниже 10-20мм рт.ст. это уже весьма низкое давление, лучше использовать другой метод выделения вещества. Перегонка с водяным паром, даже под разряжением, хороший вариант.

Перегонка с водяным паром - дорогой метод. А еще не известно в каком содержании пойдет искомое вещество с паром. Если как эфирное масло, к примеру, из корок апельсина, то весьма-весьма не дешево.

[yatcheh]

05.05.2023 в 21:01, Shizuma Eiku сказал:

Чтобы жидкость закипела, давление ее паров должно быть выше атмосферного, в случае нагревания двух не смешивающихся жидкостей, суммарное давление их паров будет равно сумме парциального давления каждой из жидкостей, поэтому нужного давления можно достигнуть при более низкой температуре.

 

Сам-то понял, что набуровил? Какая связь между кипением и перегонкой с паром, где кипеть обязана только вода? Да и она кипеть не обязана. Если подавать достаточно горячий пар (чтобы избежать его конденсации), то в колбе вообще будет только одна фаза. И она кипеть не будет. Хотя и будет успешно перегоняться. Собственное давление пара высококипящего вещества, не смешивающегося  с водой, никак не зависит от её присутствия-отсутствия.

Вы, походу, не в курсе теоретических основ этого процесса. А столько учоныхъ словъ-то - обалдеть! 

[Shizuma Eiku]

В 05.05.2023 в 22:42, terri сказал:

Перегонка с водяным паром - дорогой метод.

В каком смысле?

В 05.05.2023 в 22:42, terri сказал:

А еще не известно в каком содержании пойдет искомое вещество с паром.

Она ведется пока все что можно не отгонится, ну а воды не жалко.

В 05.05.2023 в 22:42, terri сказал:

Если как эфирное масло, к примеру, из корок апельсина, то весьма-весьма не дешево.

Тут неоднозначный вопрос, все зависит от ценности выделяемого компонента и от альтернативных методов. Перегонка с водяным паром выглядит проще экстракции для большого объема сырья с низким содержанием извлекаемого компонента.

[terri]

В 05.05.2023 в 22:18, Shizuma Eiku сказал:

1. В каком смысле?

2. Она ведется пока все что можно не отгонится, ну а воды не жалко.

3. Тут неоднозначный вопрос, все зависит от ценности выделяемого компонента и от альтернативных методов. Перегонка с водяным паром выглядит проще экстракции для большого объема сырья с низким содержанием извлекаемого компонента.

1. В самом прямом. Получать пар из воды - энергетически не дешево.

2. Воды Вам, может, и не жалко, но ее ведь нагревать надо. А представьте, что с водным паром у Вас перегоняется 10 г с литром воды. Может быть?! Конечно! А у Вас 10 кг неочищенного продукта. Вот сосчитайте, сколько воды Вам надо будет согреть!

3. Перегонка с водяным паром может иметь пару плюсов перед экстракцией, но отнюдь не потому, что проще (она скорее сложнее), а потому, что продукт может быть чище.

[Shizuma Eiku]

В 05.05.2023 в 23:10, yatcheh сказал:

Какая связь между кипением и перегонкой с паром, где кипеть обязана только вода?

Не вполне понял что ты имеешь ввиду (а я искренне пытался понять), но, Яцех, ты как бы знаешь что такое кипение и что для того чтобы жидкость кипела, давление ее паров должно быть выше атмосферного?

В 05.05.2023 в 23:10, yatcheh сказал:

Если подавать достаточно горячий пар (чтобы избежать его конденсации), то в колбе вообще будет только одна фаза. И она кипеть не будет. Хотя и будет успешно перегоняться.

Из этого описания получается что ты подаешь пары газообразного вещества в колбу и говоришь что эти пары у тебя в колбе не кипят.

В 05.05.2023 в 23:10, yatcheh сказал:

Собственное давление пара высококипящего вещества, не смешивающегося  с водой, никак не зависит от её присутствия-отсутствия.

Джон Дальтон тут не согласен; он установил что давление смеси химически не взаимодействующих друг с другом идеальных газов равно сумме их парциальных давлений. В случае двух несмешивающихся жидкостей, одно вещество ведь не знает что рядом есть другое, поэтому они кипят по отдельности, суммарное же их давление будет большим чем каждой жидкости в отдельности. Отсюда следует возможность перегнать эту смесь при температуре, более низкой, чем температура отдельных компонентов т.к. суммарное их давление выше чем каждого компонента.

В 05.05.2023 в 23:10, yatcheh сказал:

Вы, походу, не в курсе теоретических основ этого процесса. А столько учоныхъ словъ-то - обалдеть! 

Яцех, я искренне хочу получить от тебя объяснение перегонки с водяным паром, отличное от моего. Пожалуйста

[Shizuma Eiku]

В 05.05.2023 в 23:30, terri сказал:

1. В самом прямом. Получать пар из воды - энергетически не дешево.

Не соглашусь, все те паровички которые мне попадались на глаза не требовали какого-то исключительного нагревания, пара расход был умеренным.

В 05.05.2023 в 23:30, terri сказал:

Перегонка с водяным паром может иметь пару плюсов перед экстракцией, но отнюдь не потому, что проще (она скорее сложнее), а потому, что продукт может быть чище.

Не обязательно, но дело в другом. Допустим, есть 1кг сухого растительного сырья - он потребует неоправданно много растворителя для экстракций, вернуть растворитель будет трудно, а в случае перегонки с водяным паром обработать этот кг сложности не представляет т.к. сам пар извлечет всё что нужно. В аппаратном смысле оформление тоже проще и нет расхода растворителя.

[yatcheh]

05.05.2023 в 23:41, Shizuma Eiku сказал:

Из этого описания получается что ты подаешь пары газообразного вещества в колбу и говоришь что эти пары у тебя в колбе не кипят.

 

Вода кипит в паровике, снабжённом дополнительным теплообменником для перегрева пара. Перегретый пар поступает в колбу с веществом, находящимся при температуре 100С. Пар не конденсируется, и в колбе ничего не кипит.

 

05.05.2023 в 23:41, Shizuma Eiku сказал:

Джон Дальтон тут не согласен; он установил что давление смеси химически не взаимодействующих друг с другом идеальных газов равно сумме их парциальных давлений. В случае двух несмешивающихся жидкостей, одно вещество ведь не знает что рядом есть другое, поэтому они кипят по отдельности, суммарное же их давление будет большим чем каждой жидкости в отдельности. Отсюда следует возможность перегнать эту смесь при температуре, более низкой, чем температура отдельных компонентов т.к. суммарное их давление выше чем каждого компонента.

 

Дальтон тут совершенно ни при чём. Общее давление пара смеси (не раствора!) двух жидкостей может быть любым. Для каждого чистого компонента его давление пара при определённой температуре - константа, не зависящая от присутствия другого компонента. 

Если мы нагреем в колбе до 99С смесь масла с давлением пара 1 мм (при 99С) и воду с давлением пара 759 мм (при 99С), то общее давление сравняется с атмосферным - и что? Давление пара масла как было 1 мм, так и осталось. Нагрейте его без воды - получите тот же 1 мм. Вот только без воды то масло можно греть при 100С хоть до морковкина заговенья, а с паром оно перегонится за вполне разумное время. Отчего бы это? Что тут Дальтон говорит?

[Paul_S]

05.05.2023 в 18:18, Клулвдв сказал:

Если есть вещ-во которое кипит при 300 градусах, можно ли его смешать с чем-либо, чтобы оно испарялось при более низких температурах? Интересует именно растворение в чём-либо и существуют ли такие вещества/растворители, повышающие летучесть

К примеру изопропиловый спирт, может ли он, испаряясь, поднять молекулы низкокипящего вещ-ва и тем самым повысить летучесть?

Налейте раствор этого вещества в изопропаноле в пульвелизатор 

[Shizuma Eiku]

В 06.05.2023 в 10:50, yatcheh сказал:

Вода кипит в паровике, снабжённом дополнительным теплообменником для перегрева пара. Перегретый пар поступает в колбу с веществом, находящимся при температуре 100С. Пар не конденсируется, и в колбе ничего не кипит.

В 05.05.2023 в 23:10, yatcheh сказал:

Если подавать достаточно горячий пар (чтобы избежать его конденсации), то в колбе вообще будет только одна фаза. И она кипеть не будет.

Ну если быть точным в терминах то пар вовсе не может кипеть, кипят жидкости, превращаясь в пар. В рамках перегонки с водяным паром часто подогревается та колба в которую пар поступает, а не пар отдельно нагревается после паровичка.

В 06.05.2023 в 10:50, yatcheh сказал:

Для каждого чистого компонента его давление пара при определённой температуре - константа, не зависящая от присутствия другого компонента.

В 06.05.2023 в 10:50, yatcheh сказал:

Дальтон тут совершенно ни при чём.

Вот это и следует из закона Дальтона.

В 06.05.2023 в 10:50, yatcheh сказал:

Общее давление пара смеси (не раствора!) двух жидкостей может быть любым.

"Любое" понятие растяжимое, однако, главное что следует из закона Дальтона - что давление паров над смесью двух несмешивающихся жидкостей всегда будет выше чем над каждым из компонентов в отдельности.

В 06.05.2023 в 10:50, yatcheh сказал:

Если мы нагреем в колбе до 99С смесь масла с давлением пара 1 мм (при 99С) и воду с давлением пара 759 мм (при 99С), то общее давление сравняется с атмосферным - и что? Давление пара масла как было 1 мм, так и осталось.

Да, но 1мм рт.ст. не позволяет маслу закипеть при обычных условиях, а смесь его паров с парами воды кипеть будет, следовательно, его можно будет отогнать вместе с водяным паром. Так и работает обсуждаемая перегонка.

[yatcheh]

06.05.2023 в 19:47, Shizuma Eiku сказал:

Да, но 1мм рт.ст. не позволяет маслу закипеть при обычных условиях, а смесь его паров с парами воды кипеть будет, следовательно, его можно будет отогнать вместе с водяным паром. Так и работает обсуждаемая перегонка.

 

Что значит "кипеть"? Что конкретно будет "кипеть"? Не так это работает!

 

Представь себе картину: через колбу с маслом при 101C продувают водяной пар. Жидкой воды в колбе нет. И представь другую картину: через колбу с маслом при 101C продувают аргон. Жидкого аргона в колбе нет. Чем отличаются эти два процесса? Что говорит Дальтон?

А ещё надо вам подумать о том, что такое "насыщенный пар", и "летучесть" вещества как характеристика скорости испарения. И не забывать о том, что реальный процесс в реальной колбе всегда - неравновесный, и его эффективность отнюдь не определяется сферическими термодинамическими конями в вакууме.

 

Изменено 6 Мая, 2023 в 18:26 пользователем yatcheh