Загальна інформація
Застосування
Рис. 1: установка досліду
Дистиляція - це метод розділення, за допомогою якого рідини розділяють між собою за їхніми різними температурами кипіння.
Дистиляцію застосовують, наприклад, у виробництві нафтопродуктів. Під час дистиляції сиру нафту нагрівають і залежно від температури кипіння відповідної фракції розділяють її на різні складники. Завдяки цьому з однієї й тієї самої сирої нафти отримують дизельне пальне, мазут і бензин.
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Учні мають мати попередні знання про дистиляцію і температуру кипіння. Краще, щоб учні знали температури кипіння води та гліцерину.
Принцип
Різні рідини мають різні температури кипіння. Якщо тепер маємо суміш різних рідин, їх можна розділити нагріванням. Це працює також тоді, коли треба відділити рідину від розчинених у ній речовин.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
У цьому досліді треба дослідити принцип дії дистиляції.
Завдання
Учні мають докладніше зрозуміти принцип дії дистиляції. Учні вміють виконувати просту дистиляцію.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Теорія
Дистиляція - це метод розділення, за допомогою якого суміші рідин розділяють між собою за їхніми різними температурами кипіння.
Рідина, яку треба розділити, завжди міститься в перегінній колбі. У цьому досліді використовують кульки для кипіння, щоб пришвидшити реакцію. За допомогою нагрівача суміш рідин нагрівають, доки одна з речовин не почне кипіти й конденсуватися. При цьому важливу роль відіграє конденсатор, який повертає пару в рідку фазу. Далі рідина може стікати в приймач. Відділену рідину називають також дистилятом.
Обладнання
Складання та виконання
Складання (1/2)
Рис. 2: Обладнання для досліду
1. Установи тримач пальника на лівому боці дошки.
2. У разі використання бутанового пальника розмісти тримач для сітки на позначеній висоті 240 на дошці й поклади зверху сітку.
3. Приготуй у мензурці на 250 мл забарвлену патентованим синім воду, налий 100 мл цієї води в колбу Ерленмеєра і додай дві кульки для кипіння.
Складання (2/2)
4. Уведи коротку скляну трубку за допомогою невеликої кількості гліцерину в гумовий корок і закрий колбу Ерленмеєра корком.
5. Закріпи колбу Ерленмеєра в затискному тримачі (d=28-36 мм) і опусти її на дротяну сітку.
6. Установи довгу скляну трубку за допомогою другого затискного тримача на дошці згідно з рис. 2 і з'єднай її вгорі відрізком шланга завдовжки приблизно 15 см із короткою трубкою (для цього шланг трохи згинають назад).
7. Постав мензурку на 100 мл на опорну площадку під довгою скляною трубкою.
Рис. 3: схема досліду
Виконання
1. Доведи пальником забарвлену воду в колбі Ерленмеєра до кипіння.
2. Після цього зменш полум'я і дай воді кипіти далі.
3. Спостерігай при цьому за колбою Ерленмеєра, скляною трубкою і мензуркою.
4. Заверши дослід приблизно через 10-15 хв.
Протокол
Спостереження
Рис. 4
Ще до того, як вода закипить, на бічних стінках колби Ерленмеєра утворюються краплинки. Коли вода кипить бурхливо, утворення краплинок відбувається також у скляних трубках і швидко поширюється. У похилій трубці краплі води стікають донизу. У скляних трубках спостерігається також туман із краплинок. Далі він виходить із нижнього кінця прямої трубки. У мензурці збирається прозора вода, причому кількість утвореної води залежить від величини полум'я і тривалості досліду.
Приклад: якщо вода кипіла 10 хвилин на малому полум'ї, у мензурці буде трохи більше ніж 10 мл води, тоді як рівень води в колбі Ерленмеєра зменшиться приблизно на 20 мл.
Опрацювання результатів
Оскільки скляні трубки охолоджуються навколишнім повітрям, гаряча водяна пара конденсується на їхніх стінках. Так виникає спостережуване утворення краплинок. Утворена вода (дистильована вода) збирається в мензурці. Під час кипіння забарвленої води випаровується лише вода. Розчинений барвник (тверда речовина) залишається в колбі Ерленмеєра (як, наприклад, при добуванні солі).
Зауваження
Дослід показує, що зі скляної трубки виходить не лише вода, а й пара. Щоб збільшити кількість дистильованої води в мензурці, можна або збільшити довжину трубки, або охолоджувати трубку ще ефективніше.
Тому холодильники, які застосовують для дистиляції в хімії та техніці, влаштовані складніше. Вони часто містять додаткове водяне охолодження навколо трубки, щоб температуру пари можна було знизити настільки, доки пара повністю не сконденсується.
Завдання
Питання