HETEROAZEOTROPNÍ REKTIFIKACE hmotnostní bilance Úkol

HETEROAZEOTROPNÍ REKTIFIKACE
hmotnostní bilance
Úkol:
Proveďte hmotnostní bilanci rektifikace azeotropu butan-1-olu. Bilancujte celkově
a složku butan-1-ol.
Azeotropní soustavy jsou definovány jako soustavy vytvářející azeotropní směsi –
azeotropy. Azeotrop je soustava o konstantním složení, vroucí při konstantním tlaku za
konstantní teploty. Změněnému tlaku přísluší nejen změněná teplota varu, ale i jiné složení.
Tím se liší azeotrop od chemického individua. Azeotrop nelze ani nedokonalejší rektifikací
rozdělit na složky, protože jeho páry mají stejné složení jako kapalina. Z azeotropních soustav
můžeme prakticky oddělit pouze jednu složku, je-li její koncentrace vyšší než odpovídá
koncentraci v azeotropu.
Postup práce:
1. Do připravené destilační baňky odvažte cca 600 g vstupního roztoku butanolové vody
nebo vodného butanolu a oddestilujte azeotropní směs (tv vyhledejte v tabulkách).
Teplotu varu udržujte nastavením zpětného toku na refluxním nástavci. Začněte
s nulovým reflexem a postupně kohout přivírejte.
2. Pro vyhodnocení bilance je třeba zjistit hmotnostní zlomky všech proudů, butanol
s vodou je omezeně mísitelný a v určitém koncentračním rozmezí se tvoří 2 fáze.
Hmotnostní zlomek zjišťujeme metodou kalibrační křivky, závislost na indexu lomu
nebo na hustotě. POZOR – je třeba sestavit 2 kalibrační křivky, pro rozpuštěný
butanol ve vodě (mvaq)a pro rozpuštěnou vodu v butanolu (maqv).
3. Po ukončení rektifikace všechny proudy nechte zchladnout, zvažte a po řádném
temperování určete hustotu (index lomu) a z kalibrační křivky odpovídající
hmotnostní zlomky.
4. Bilanční schéma zakreslete, uveďte bilanční uzly a proudy a vyhodnoťte včetně ztráty
v aparatuře.
5. Veškeré použité chemikálie nalijte do připravené 2L dělicí nálevky, budou z ní
připraveny roztoky pro další cvičení
K zamyšlení:
1.
2.
3.
4.
Pokud je azeotropní rektifikace provedena správně, jaký bude destilační zbytek ?
Co je konjugovaný roztok, může zde vznikat?
Systém má kolik bilančních uzlů a kolik složek?
Jaká je teplota varu azeotropu při normálním tlaku?