Förbättrad lätt, ekonomisk, ekologisk destillation - apparater 2.0 (2 / 9 steg)

Steg 2: Vetenskaplig förklaring

För att starta, måste vi tänka om hur destillation fungerar. Kort sagt, använder vi fakta att olika vätskor kommer att koka vid olika temperaturer att separera vätskor eller att skilja dem från upplösta fasta ämnen. Det är inte helt enkelt, men den tillnärmning fungerar bra nog för våra ändamål - om renhet inte är tillräckligt hög efter en destillation, kan vi helt enkelt göra det igen. Hur som helst, när destillatet har avdunstat och de flesta av de andra komponenterna i din blandning är kvar, tvingas genom destillat röret in i kondensorn, som är den enda vägen tillgänglig. Medan det det kyls av kondensorn bad och återgår till sitt flytande tillstånd, och gravitationen drar det sedan ner genom röret in i dess ny container, separat från de andra lösningar.

I själva verket tävlar varje vätska självständigt mot sin egen gasfas. I en kastrull med vatten vid rumstemperatur, genom Brownsk rörelse molekyler flyger ständigt gratis från vätskan i gasformiga atmosfären, men lika många vattenmolekyler dykning tillbaka i. Sammantaget finns det ingen förändring, och vi säger att systemet är i dynamisk jämvikt. Men om vi sätter gryta med vatten på upplysta spis, ytterligare termiska rörelseenergin av vattenmolekyler innebär mer kan bryta sig fri. Så småningom, är nog i atmosfären som så många kommer tillbaka i liksom släppa loss och vi når jämvikt igen. Vi kvantifiera detta i form av ånga pressar, som är det tryck som en ånga utövar när i jämvikt med sitt sammandrag (oftast flytande) tillstånd. Kokpunkten är helt enkelt när ångtryck når faktiskt trycket från omgivningen (lufttryck, om inte behållaren är förseglad). Av den anledningen ovanför kokpunkten jämvikt innebär inte längre någon vätska - det vore gasformiga. Tänk vi försöker destillera isopropylalkohol (kokande 180.7° f) och vatten (212° F) - vid 180.7° F, när alla isopropylalkohol har avdunstat, mycket av vattnet bör också har avdunstat vid jämvikt - se denna Wikipedia sida. Vi kan arbeta i systemet, dock genom att upprepa destillationsprocessen för att fortsätta att ta bort om den samma andelen av det kvarvarande vattnet. Jag är inte säker på om det finns någon fördel att försöka arbeta snabbt innan jämvikt uppnås eftersom du har mindre av både vätskor i gasfas, inte bara mindre av en med högre kokpunkt, men som också kan hjälpa.