Destillieren
Fragen über Destillation
Fragen über Destillation
Definition Destillieren
Destillieren ist ein thermisches Verfahren zur Trennung von Stoffgemischen aufgrund ihrer unterschiedlichen Dampfdrücke bzw. Siedetemperaturen.
Zwecke der Destillation
1. Trennen eines flüchtigen Stoffes von einem nichtflüchtigen Stoff
2. Anreicherung eines flüchtigen Stoffes von einem weniger Flüchtigen
3. Aufkonzentrieren eines nichtflüchtigen Stoffes
Anwendungen der Destillation
1. Destillation zwecks Verschiebung eines Reaktionsgleichgewichtes
2. Trennung von Gemischen
3. Rezyklierung von Lösungsmitteln
4. Azeotropes Entwässern eines Gemisches
5. Verdampfungskristallisation
Was ist der Dampfdruck?
Der Dampfdruck ist das Mass für die Flüchtigkeit eines Stoffes. Er ist Stoff- und Temperaturabhängig.
Unterschied zwischen Verdunsten und Verdampfen?
Verdunsten: Dampfdruck liegt unter dem Umgebungsdruck. Wenige Moleküle an der Oberfläche können in die Gasphase welchseln.
Verdampfen: Dampfdruck entspricht dem Umgebungsdruck. Auch Moleküle welche nicht an der Oberfläche sind wechseln in Gasphase.
Dampfdruck eines Zweistoffgemisches mit ineinander unlöslichen Komponenten?
Emulsionen & Suspensionen
Dampfdrücke der einzelnen Komponenten werden addiert.
Gemischsiedetemperatur liegt immer unterhalb dem der niedriger siedenden Komponente.
Stoffmengenanteil ist NICHT relevant!!
Dampfdruck eines Zweistoffgemisches mit ineinder löslichen Komponenten.
Lösungen
Dampfdrücke der einzelnen Komponenten werden anhand ihrem Stoffmengenanteil addiert.
Formel: Dampfdruck*Stoffmengenanteil von A und B. Dann A + B.
Die Gemischsiedetemperatur liegt zwischen dem der Komponenten.
Wichtige Voraussetzungen für eine einfache Destillation?
- Hohe Dampfdruckdifferenz zwischen den Komponenten
- Ist ein Stoff ein nichtflüchtiger, kann die Gasphase zu 100% aus dem flüchtigen Stoff bestehen.
Dampfdruckkurve
Je höher die Differenz der Siedepunkte, desto mehr gebeugt ist die Kurve. Je flacher, desto schwieriger ist das Gemisch zu trennen.
Was versteht man unter einem Azeotrop?
Ein azeotropes Gemisch ist eine Lösung aus zwei Stoffen, welche durch Destillation nicht weiter getrennt werden kann. Die Gasphase hat die gleiche Zusammensetzung wie das Flüssigkeitsgemisch. Bei Azeotropen muss eine bestimmte Konzentration vorhanden sein.
Auf dem Gleichgewichtsdiagramm wie bei dem Azeotrop die Diagnonale geschnitten.
Beeinflussung des Verdampfungsprozesses (qualitatives Mengengesetz)?
Menge / Zeit = Verdampfungsleistung
Treibende Kraft = Differenz zwischen Dampfdruck zwischen dem Gemisch und dem des Destillates
Oberfläche = Oberfläche des Gemischen UND Heizfläche
Widerstand = Schichtdicke des Gemisches, hydrostatischer Druck und Viskosität
Was ist ein Siedeverzug?
Ein Siedeverzug ist ein schlagartiges Verdampfen einer grösseren Menge an Flüssigkeit.
Wie können Siedeverzüge entstehen?
- Delta-T ist zu gross
- plötzliches Rühren
- plötzliches Vakuum
Wie kann man Siedeverzüge vermeiden?
- Delta-T klein halten (20°C-30°C)
- Rühren vor und während dem Aufheizen
- Evakuieren vor dem Aufheizen
Wie startet man eine Destillation korrekt?
- Rührer an
- Evakuieren
- Aufheizen
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Definition Destillieren
Destillieren ist ein thermisches Verfahren zur Trennung von Stoffgemischen aufgrund ihrer unterschiedlichen Dampfdrücke bzw. Siedetemperaturen.
Zwecke der Destillation
1. Trennen eines flüchtigen Stoffes von einem nichtflüchtigen Stoff
2. Anreicherung eines flüchtigen Stoffes von einem weniger Flüchtigen
3. Aufkonzentrieren eines nichtflüchtigen Stoffes
Anwendungen der Destillation
1. Destillation zwecks Verschiebung eines Reaktionsgleichgewichtes
2. Trennung von Gemischen
3. Rezyklierung von Lösungsmitteln
4. Azeotropes Entwässern eines Gemisches
5. Verdampfungskristallisation
Was ist der Dampfdruck?
Der Dampfdruck ist das Mass für die Flüchtigkeit eines Stoffes. Er ist Stoff- und Temperaturabhängig.
Unterschied zwischen Verdunsten und Verdampfen?
Verdunsten: Dampfdruck liegt unter dem Umgebungsdruck. Wenige Moleküle an der Oberfläche können in die Gasphase welchseln.
Verdampfen: Dampfdruck entspricht dem Umgebungsdruck. Auch Moleküle welche nicht an der Oberfläche sind wechseln in Gasphase.
Dampfdruck eines Zweistoffgemisches mit ineinander unlöslichen Komponenten?
Emulsionen & Suspensionen
Dampfdrücke der einzelnen Komponenten werden addiert.
Gemischsiedetemperatur liegt immer unterhalb dem der niedriger siedenden Komponente.
Stoffmengenanteil ist NICHT relevant!!
Dampfdruck eines Zweistoffgemisches mit ineinder löslichen Komponenten.
Lösungen
Dampfdrücke der einzelnen Komponenten werden anhand ihrem Stoffmengenanteil addiert.
Formel: Dampfdruck*Stoffmengenanteil von A und B. Dann A + B.
Die Gemischsiedetemperatur liegt zwischen dem der Komponenten.
Wichtige Voraussetzungen für eine einfache Destillation?
- Hohe Dampfdruckdifferenz zwischen den Komponenten
- Ist ein Stoff ein nichtflüchtiger, kann die Gasphase zu 100% aus dem flüchtigen Stoff bestehen.
Dampfdruckkurve
Je höher die Differenz der Siedepunkte, desto mehr gebeugt ist die Kurve. Je flacher, desto schwieriger ist das Gemisch zu trennen.
Was versteht man unter einem Azeotrop?
Ein azeotropes Gemisch ist eine Lösung aus zwei Stoffen, welche durch Destillation nicht weiter getrennt werden kann. Die Gasphase hat die gleiche Zusammensetzung wie das Flüssigkeitsgemisch. Bei Azeotropen muss eine bestimmte Konzentration vorhanden sein.
Auf dem Gleichgewichtsdiagramm wie bei dem Azeotrop die Diagnonale geschnitten.
Beeinflussung des Verdampfungsprozesses (qualitatives Mengengesetz)?
Menge / Zeit = Verdampfungsleistung
Treibende Kraft = Differenz zwischen Dampfdruck zwischen dem Gemisch und dem des Destillates
Oberfläche = Oberfläche des Gemischen UND Heizfläche
Widerstand = Schichtdicke des Gemisches, hydrostatischer Druck und Viskosität
Was ist ein Siedeverzug?
Ein Siedeverzug ist ein schlagartiges Verdampfen einer grösseren Menge an Flüssigkeit.
Wie können Siedeverzüge entstehen?
- Delta-T ist zu gross
- plötzliches Rühren
- plötzliches Vakuum
Wie kann man Siedeverzüge vermeiden?
- Delta-T klein halten (20°C-30°C)
- Rühren vor und während dem Aufheizen
- Evakuieren vor dem Aufheizen
Wie startet man eine Destillation korrekt?
- Rührer an
- Evakuieren
- Aufheizen
