Πώς διαχωρίζετε την αιθυλική αλκοόλη C2H5OH από το υδατικό διάλυμα;
1. Απόσταξη:
* Αρχή: Η αιθυλική αλκοόλη έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού (78,37 ° C) από το νερό (100 ° C). Αυτή η διαφορά επιτρέπει τον διαχωρισμό με τη θέρμανση του μείγματος.
* διαδικασία:
* Το μείγμα θερμαίνεται απαλά σε μια συσκευή απόσταξης.
* Η αιθυλεστέρα εξατμίζεται πρώτα και συλλέγεται σε ξεχωριστό δοχείο.
* Το νερό παραμένει στο αρχικό δοχείο.
* Σκέψεις:
* Η απόσταξη είναι αποτελεσματική αλλά δεν παράγει 100% καθαρή αιθανόλη. Μια διαδικασία που ονομάζεται κλασματική απόσταξη μπορεί να επιτύχει υψηλότερη καθαρότητα.
* Η καθαρότητα της ληφθείσας αιθανόλης εξαρτάται από την αρχική συγκέντρωση και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας απόσταξης.
2. Αζεοτροπική απόσταξη:
* Αρχή: Η αιθυλική αλκοόλη και το νερό σχηματίζουν ένα αζεοτροπικό, ένα μείγμα που βράζει σε σταθερή θερμοκρασία και σύνθεση. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορείτε να τα διαχωρίσετε εντελώς με απλή απόσταξη.
* διαδικασία:
* Η αζεοτροπική απόσταξη χρησιμοποιεί έναν εισερχόμενο (όπως το βενζόλιο ή το κυκλοεξάνιο) για να σπάσει το αζεοτροπικό.
* Ο εισερχόμενος σχηματίζει ένα νέο Azeotrope με νερό, το οποίο έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από τον αζεοτροπικό αιθανόλη-εισερχόμενο.
* Το νερό απομακρύνεται και το μίγμα αιθανόλης-εισερχόμενου διαχωρίζεται στη συνέχεια με περαιτέρω απόσταξη.
* Σκέψεις:
* Αυτή η μέθοδος είναι πιο πολύπλοκη και περιλαμβάνει επικίνδυνα χημικά.
* Χρησιμοποιείται για την επίτευξη πολύ υψηλής καθαρότητας αιθανόλης, αλλά δεν είναι η πιο κοινή μέθοδος.
3. Προσρόφηση:
* Αρχή: Ορισμένα υλικά, όπως το πήκτωμα του πυριτίου ή ο ενεργός άνθρακας, μπορούν να προσροφηθούν επιλεκτικά μόρια νερού από το μείγμα.
* διαδικασία:
* Το διάλυμα υδατικής αιθανόλης διέρχεται μέσω μιας στήλης που περιέχει το προσροφητικό υλικό.
* Τα μόρια του νερού απορροφούνται, αφήνοντας υψηλότερη συγκέντρωση αιθανόλης στο διάλυμα.
* Σκέψεις:
* Η προσρόφηση δεν είναι τυπικά μια κύρια μέθοδος για τον διαχωρισμό της αιθανόλης, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δευτερεύον βήμα για την απομάκρυνση του υπολειμματικού νερού.
* Η αποτελεσματικότητα εξαρτάται από τον τύπο του προσροφητικού υλικού και τη συγκέντρωση της αιθανόλης.
4. Μεμβράνες:
* Αρχή: Οι μεμβράνες με συγκεκριμένα μεγέθη πόρων μπορούν να επιτρέψουν επιλεκτικά τα μόρια αιθανόλης να περάσουν κατά την παρεμπόδιση των μορίων του νερού.
* διαδικασία:
* Το διάλυμα υδατικής αιθανόλης διέρχεται μέσω μεμβράνης.
* Η αιθανόλη διαπερνά μέσω της μεμβράνης, αφήνοντας πίσω της υψηλότερη συγκέντρωση νερού.
* Σκέψεις:
* Ο διαχωρισμός μεμβράνης είναι μια σχετικά νέα τεχνολογία για τον καθαρισμό της αιθανόλης.
* Είναι όλο και πιο δημοφιλές λόγω της ενεργειακής απόδοσης και του δυναμικού για υψηλή καθαρότητα.
Επιλογή της μεθόδου:
Η καλύτερη μέθοδος για τον διαχωρισμό της αιθανόλης από το υδατικό διάλυμα της εξαρτάται από την επιθυμητή καθαρότητα, τον διαθέσιμο εξοπλισμό και τις εκτιμήσεις ασφαλείας. Για τις περισσότερες εφαρμογές, η απόσταξη είναι μια οικονομικά αποδοτική και αποτελεσματική μέθοδος.
