Distillazione di una soluzione

TITOLO: Distillazione di una soluzione.

OBIETTIVO Separare i componenti di un miscuglio omogeneo.

MATERIALE OCCORRENTE Distillatore, beuta, mantello, riscaldatore, sostegno per la buretta.

PROCEDIMENTO In laboratorio abbiamo voluto dimostrare la differenza tra la distillazione semplice e quella frazionata. Abbiamo anche esaminato due diversi impianti di distillazione. Si è proceduto con l'accendere il mantello riscaldante. A mano a mano che il tempo passava leggendo sul termometro posto nella soluzione si notava che la temperatura aumentava e questa veniva riportato nella tabella 1 in corrispondenza del tempo e della temperatura del vapore che leggevamo sul termometro n° 2 posto prima del refrigerante. Quando la soluzione raggiunse la temperatura di ebollizione si è notato che il vapore cominciava a formarsi e la temperatura segnata sul termometro 2 aumenta fino a raggiungere la temperatura stazionaria di 100°. Ad un certo punto il composto salino incomincia a separarsi: l'acqua andava condensandosi nel condotto di refrigerazione raffreddato ad acqua e cadeva nella beuta pota in fondo al condotto ed i sali restavano nel pallone a due colli. Tutto ciò accade nella distillazione semplice.

Nella distillazione frazionata si procede con lo stesso procedimento solo che invece di separare un solido da un liquido separo due liquidi sfruttando le diverse temperature di ebollizione. Come struttura il distillatore della distillazione frazionata è leggermente diverso di quella semplice perché dispone di un condotto di frazionamento a piatti il quale permette al vapore di condensarsi nei vari stadi (piatti) e di depositarsi sul fondo di ciascuno di essi. In questo modo il liquido con la temperatura di ebollizione minore riesce a passare tutti i vari piatti ed a condensarsi nel condotto di refrigerazione mentre quello con la temperatura di ebollizione maggiore va a depositarsi man mano sui vari piatti, in maggior quantità sul piatto inferiore, e solo dopo molto tempo riesce ad arrivare alla fine del condotto di frazionamento. Questo accade quando il liquido con temperatura di ebollizione inferiore è già stato completamente distillato. Anche in questo caso si riportano in tabella le temperature del liquido e del vapore rispetto al tempo in cui vengono misurate nella tabella 2

Con i valori della  tabella 1 si costruisce un grafico riportando in ascisse il valore del tempo e sulle ordinate la corrispondente temperatura della soluzione. Si aggiungono poi i valori relativi alla temperatura del vapore. Si fa poi l'interpolazione tra tutti i punti ottenendo due curve. Si costruisce poi un secondo grafico sostituendo i valori con quelli della tabella 2.

CONCLUSIONE

Nella distillazione semplice si osserva che il liquido raggiunge la temperatura di ebollizione, il vapore la temperatura di ebollizione del liquido presente nella soluzione e queste temperature restano costanti durante la distillazione.

Nella distillazione frazionata il liquido raggiunge la sua temperatura di ebollizione, il vapore alla sommità della colonna a piatti la temperatura di ebollizione del liquido (leggero) con temperatura di ebollizione più bassa.

Procedendo la distillazione il liquido nel pallone si impoverisce del componente leggero e la temperatura  lentamente sale. Procedendo la distillazione il vapore si arricchisce del componente (pesante) avente la temperatura di ebollizione più alta e quindi anche la temperatura del vapore aumenta.

Alla fine della distillazione le temperatura del liquido e del vapore saranno quelle del componente pesante.

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