Ero sivun ”Kerahaihdutus” versioiden välillä

[arvioimaton versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
OM (keskustelu | muokkaukset)
p kh
p tarkempi luokka + pieniä muotoiluja (mm. poistettu "vesi on niin märkää"), höyry on varattu vain veden kaasufaasille jne.
Rivi 1:
[[Kuva:Kera.png|thumb|316px|Veden kerahaihdutus tolueenissa. Tolueeni on violettia, vesi sinistä. Punaisella katkoviivalla on merkitty höyryn virtausreitti.]]
'''Kerahaihdutus''', eli '''atseotrooppinen haihdutus''' (engl. ''azeotropic evaporation'') on [[kemia]]n [[erotusmenetelmä]], jolla voidaan erottaa haihtuva epäpuhtaus [[liuotin|liuottimen]] avulla. Tuotteen on kestettävä keittämistä valitussa liuottimessa. Haihdutukseen tarvitaan asianmutkainen kerahaihdutusputki, säädettävä lämmönlähde ja [[palautusjäähdytin]]. Kerahaihdutusputki on alhaalta suljettu (tai suljettava) putki, jossa on tislausmutka[[tislaus]]mutka sivussa (ns.niin sanottu [[Dean-Stark-laite]] tai [[Bidwell-Sterling-laite]].)
 
Esimerkiksi kosteita synteesituotteita[[synteesi]]tuotteita voidaan kuivata tolueenin avulla kerahaihdutuksella. [[Tolueeni]] ja [[vesi]] yleensä ottaen erottuvat toisistaan omiksi kerroksikseen, kuten öljymäinenöljy ja vetisenmärkä aine yleensävesi. Tolueeni kuitenkin liuottaa jonkin verran vettä ja muodostaa sen ''kera'' seoksen, jolla on tolueenia (kp.[[kiehumispiste]] 110 [[Celsiusaste|°C]]) ja vettä (kp.kiehumispiste 100 °C) alempi [[kiehumispiste]], n.noin 84 °C. Tämä on ns. ''[[atseotrooppiatseotrooppinen seos]]'' — molemmat aineet kiehuvat samassa lämpötilassa (eli vesi ei ala kiehumaan pois tolueenista). Siksi höyryn[[kaasu]]n ja nesteen[[neste]]en vesipitoisuus on sama.
'''Kerahaihdutus''', ''atseotrooppinen haihdutus'' (engl. ''azeotropic evaporation'') on [[erotusmenetelmä]], jolla voidaan erottaa haihtuva epäpuhtaus liuottimen avulla. Tuotteen on kestettävä keittämistä valitussa liuottimessa. Haihdutukseen tarvitaan asianmutkainen kerahaihdutusputki, säädettävä lämmönlähde ja [[palautusjäähdytin]]. Kerahaihdutusputki on alhaalta suljettu (tai suljettava) putki, jossa on tislausmutka sivussa (ns. [[Dean-Stark-laite]] tai [[Bidwell-Sterling-laite]].)
 
Kerahaihdutuksessa tämä höyry [[kondensaatio|kondensoidaan]] koeputkeen [[palautusjäähdytin|palautusjäähdyttimen]] avulla. Kondensaatista vesi erottuu omaksi kerroksekseen. Vesi on tolueenia raskaampaa, joten se jää koeputken pohjalle, ja tolueeni valuu takaisin liuokseen. Näin kuivatettava vesi-tolueeniliuos laimenee, joten sen kiehumispiste (atseotrooppi) nousee, kunnes vesi on ajettu pois kokonaan ja seos saavuttaa tolueenin oman kiehumispisteen 110 °C:ssa. Vesi kerätään sitten pois koeputkesta, ja itse synteesituote erotetaan tolueenista erikseen (esim.esimerkiksi [[kiteytys|kiteyttämällä]]). Vesi ei välttämättä poistu aivan täysin tällä menetelmällä, eikä mitään haihtumattomia aineita kuten [[mineraalisuola|mineraalisuoloja]] saada poistettua.
Esimerkiksi kosteita synteesituotteita voidaan kuivata tolueenin avulla kerahaihdutuksella. [[Tolueeni]] ja [[vesi]] yleensä ottaen erottuvat toisistaan omiksi kerroksikseen, kuten öljymäinen ja vetisenmärkä aine yleensä. Tolueeni kuitenkin liuottaa jonkin verran vettä ja muodostaa sen ''kera'' seoksen, jolla on tolueenia (kp. 110 °C) ja vettä (kp. 100 °C) alempi [[kiehumispiste]], n. 84 °C. Tämä on ns. ''[[atseotrooppi]]'' — molemmat aineet kiehuvat samassa lämpötilassa (eli vesi ei ala kiehumaan pois tolueenista). Siksi höyryn ja nesteen vesipitoisuus on sama.
 
Toinen mahdollinen tapa on veden poisto [[etanoli|absolutoidulla etanolilla]] (99,5 %), koska se liuottaa vettä, ja haihtuessaan vie sen mukanaan. Alkoholit[[Alkoholi]]t tai [[hiilivety|hiilivedyt]] kuten tolueeni haihtuvat näytteistä huomattavasti helpommin ja täydellisemmin kuin vesi, joka on niin märkää, että sitäjota jää aina pieniä määriä haihdutuksenkin jälkeen.
Kerahaihdutuksessa tämä höyry kondensoidaan koeputkeen [[palautusjäähdytin|palautusjäähdyttimen]] avulla. Kondensaatista vesi erottuu omaksi kerroksekseen. Vesi on tolueenia raskaampaa, joten se jää koeputken pohjalle, ja tolueeni valuu takaisin liuokseen. Näin kuivatettava vesi-tolueeniliuos laimenee, joten sen kiehumispiste (atseotrooppi) nousee, kunnes vesi on ajettu pois kokonaan ja seos saavuttaa tolueenin oman kiehumispisteen 110 °C:ssa. Vesi kerätään sitten pois koeputkesta, ja itse synteesituote erotetaan tolueenista erikseen (esim. [[kiteytys|kiteyttämällä]]). Vesi ei välttämättä poistu aivan täysin tällä menetelmällä, eikä mitään haihtumattomia aineita kuten mineraalisuoloja saada poistettua.
 
[[Luokka:Erotusmenetelmät]]
Toinen mahdollinen tapa on veden poisto [[etanoli|absolutoidulla etanolilla]] (99,5 %), koska se liuottaa vettä, ja haihtuessaan vie sen mukanaan. Alkoholit tai hiilivedyt kuten tolueeni haihtuvat näytteistä huomattavasti helpommin ja täydellisemmin kuin vesi, joka on niin märkää, että sitä jää aina pieniä määriä haihdutuksenkin jälkeen.
 
[[Luokka:Kemia]]