Как повысить летучесть вещества?

[stearan]

в некоторых случаях выгодно перевести высококипящее (или плохо дистиллирующее) вещество химическим путем в его производное, то перегонять, а затем возвращать вещество к исходному виду опять же химическим путем.
широко известный пример из реальной технологии - очистка молочной кислоты:
1. эстерификация с метанолом, перевод в метиллактат
2. ректификационная очистка метиллактата
3. гидролиз и удаление метанола стрипованием

[podlyinarod]

А вот кстати, занятный мысленный эксперимент. Имеем некоторые 2 несмешивающиеся вещества с парциальным давлением 0,6 бар при данной Т. То есть, по отдельности они не кипят и не возгоняются. Но поместим их в одну колбу, так, чтобы на поверхность выходили оба (скажем, разделив вертикальной перегородкой жидкости, или смешав порошки твердых веществ). По закону Дальтона суммарное давление паров 1,2 бар. Значит, пары будут выходить из колбы под избыточным давлением до 0,2 бар, их даже можно заставить совершать работу! Но позвольте, ведь ни одно из веществ же не кипит?!! А из колбы явно свистит газ! Парадокс?

А если смешать тонкие порошки 100 таких веществ? 59 бар избыточного давления - просто от контакта веществ, химически не взаимодействующих, и которые по отдельности на такой подвиг не способны... Когнитивный диссонанс. Хоть двигатель на этом принципе изобретай, типа бинарного ОВ или ампульного химического источника тока. ?

Изменено 8 Мая, 2023 в 19:46 пользователем podlyinarod

[yatcheh]

08.05.2023 в 22:39, podlyinarod сказал:

А вот кстати, занятный мысленный эксперимент. Имеем некоторые 2 несмешивающиеся вещества с парциальным давлением 0,6 бар при данной Т. То есть, по отдельности они не кипят и не возгоняются. Но поместим их в одну колбу, так, чтобы на поверхность выходили оба (скажем, разделив вертикальной перегородкой жидкости, или смешав порошки твердых веществ). По закону Дальтона суммарное давление паров 1,2 бар. Значит, пары будут выходить из колбы под избыточным давлением до 0,2 бар, их даже можно заставить совершать работу! Но позвольте, ведь ни одно из веществ же не кипит?!! А из колбы явно свистит газ! Парадокс?

А если смешать тонкие порошки 100 таких веществ? 59 бар избыточного давления - просто от контакта веществ, химически не взаимодействующих, и которые по отдельности на такой подвиг не способны... Когнитивный диссонанс. Хоть двигатель на этом принципе изобретай, типа бинарного ОВ или ампульного химического источника тока. ?

 

Да не нужны там никакие перегородки.

И нет тут никакого парадокса. Если стравливать пары из колбы, то жидкости будут охлаждаться, пока давление не понизится до внешнего. Чтобы его поддерживать, жидкости надо подогревать. Обычная тепловая машина.

Собственно, то же самое можно сделать и с одной жидкостью. Налейте в колбу эфира, продуйте её воздухом и подключите к поршню. Давление в колбе постепенно будет повышаться, поршень - двигаться. Потом снова продуйте колбу и повторите цикл. Поршень будет ходить туда-сюда, эфир испаряться - двигатель будет работать от тепла окружающей среды. Но это будет незамкнутый цикл, открытая система. Если цикл замкнуть - все кажущиеся нарушения термодинамических начал исчезнут.

Ну, а система из 100 взаимно не смешивающихся жидкостей - это слишком уж мысленный эксперимент. И принципиально нового ничего не даёт.

[dmr]

05.05.2023 в 20:57, yatcheh сказал:

перегонка с паром

Почему именно с водяным паром?

Потому что достаточно инертное вещество? 

Почему не продувка горячим азотом, аргоном, итд?

[yatcheh]

09.05.2023 в 08:51, dmr сказал:

Почему именно с водяным паром?

Потому что достаточно инертное вещество? 

Почему не продувка горячим азотом, аргоном, итд?

 

Именно водяным - потому что 1. вода из крана. 2. высокая теплоёмкость пара 3. высокая теплопроводность пара.

Именно паром - потому что он конденсируется. С горячим азотом ваше вещество просвистит через холодильник, а если его сделать длинным (охлаждение газа - очень тугой процесс) - половина размажется по этой бандуре, половина уйдёт в аэрозоль, а третья половина просто потеряется хз где...

[podlyinarod]

09.05.2023 в 00:17, yatcheh сказал:

нет тут никакого парадокса

Да я понимаю всё. Но всё равно, с "бытовым" опытом диссонирует.

[chemister2010]

Берем 2-метилбутан и метилформат (оба кипят около 30 С), сливаем. Смесь закипает, так как их азеотроп кипит при 17 С.

Я как-то специально нашел такой азеотроп.

Изменено 9 Мая, 2023 в 08:42 пользователем chemister2010

[Максим0]

05.05.2023 в 20:57, yatcheh сказал:

Температура кипения смеси может быть меньше, чем у чистых компонентов (явление азеотропии) - но не намного, считанные градусы. 

В вакууме температура кипения может понизится на многие десятки градусов.

Собственно, для испарения не обязательно доводить вещество до кипения. Есть такой приём, как "перегонка с паром" (при 100С или немного выше), Ткип вещества 300С для такой перегонки вполне нормально.

Есть молекулярная перегонка, но это уже для высокого вакуума и граммовых количеств.

Вода-толуол, Т_кип=85^оС.

05.05.2023 в 23:01, Shizuma Eiku сказал:

...

Также есть прием сочетания обоих методов, когда перегонка ведется и с водяным паром, и при разряжении. Кажется, у Брауэра, описана перегонка белого фосфора с водяным паром под разряжением, вроде при комнатной температуре. Аппаратно это всё оформить нетрудно.

Белый фосфор замечательно перегоняется и без вакуума, при атмосферном давлении.

[Максим0]

09.05.2023 в 00:39, podlyinarod сказал:

А вот кстати, занятный мысленный эксперимент. Имеем некоторые 2 несмешивающиеся вещества с парциальным давлением 0,6 бар при данной Т. То есть, по отдельности они не кипят и не возгоняются. Но поместим их в одну колбу, так, чтобы на поверхность выходили оба (скажем, разделив вертикальной перегородкой жидкости, или смешав порошки твердых веществ). По закону Дальтона суммарное давление паров 1,2 бар. Значит, пары будут выходить из колбы под избыточным давлением до 0,2 бар, их даже можно заставить совершать работу! Но позвольте, ведь ни одно из веществ же не кипит?!! А из колбы явно свистит газ! Парадокс?

А если смешать тонкие порошки 100 таких веществ? 59 бар избыточного давления - просто от контакта веществ, химически не взаимодействующих, и которые по отдельности на такой подвиг не способны... Когнитивный диссонанс. Хоть двигатель на этом принципе изобретай, типа бинарного ОВ или ампульного химического источника тока. ?

Не подберёте. 2 таких вещества - элементарно, 3 таких вещества - трудно, 4 таких вещества - НИР с неизвестным результатом, 5 таких веществ - априори невозможно.

Изменено 9 Мая, 2023 в 09:01 пользователем Максим0

[dmr]

09.05.2023 в 12:56, yatcheh сказал:

 

Именно водяным - потому что 1. вода из крана. 2. высокая теплоёмкость пара 3. высокая теплопроводность пара.

Именно паром - потому что он конденсируется. С горячим азотом ваше вещество просвистит через холодильник, а если его сделать длинным (охлаждение газа - очень тугой процесс) - половина размажется по этой бандуре, половина уйдёт в аэрозоль, а третья половина просто потеряется хз где...

То что высокая теплопроводность пара - это большой плюс мне интуитивно понятно А в чём плюс того что у пары высокая теплоёмкость. 

 

Исходя из вашего ответа с любым горячим газом с тем же азотом тоже перегонка будет только эффективно уловить перегоняемое вещество будет сложнее, правильно?