Упаривание
Упариванием называется отделение растворителя (частичное или полное) от растворенного вещества путем перегонки. В результате увеличивается концентрация раствора, если, конечно, летучесть растворителя не оказывается близкой к летучести растворенного вещества. Чем больше разница в летучести, тем меньше потери растворенного вещества при упаривании.
Упаривание при нормальном давлении. В случае водных растворов нелетучих веществ упаривание ведут при кипячении в чашке или в стакане. Удаление паров воды можно ускорить, пропуская ток подогретого воздуха над поверхностью жидкости или отсасывая пары Для небольших количеств рас творов удобно удалять раствори тель, поглощая его пары адсор бентом (подробнее см. ниже) Наиболее употребительные по глотители:
Рис. 26. Роторный испаритель:
1 — водяная баня; 2 — вращающаяся колба для упаривания; 3 — мотор и уплотнение; 4 — водяной холодильник с двойной циркуляцией воды; 5 — приемник дистиллята; 6 — к вакуумному насосу; 7 — вход и выход воды; 8 — подача упариваемой жидкости для паров воды: H2S04 (конц) гидроксид калия, Р205, силика гель, перхлорат магния;
для паров эфира, спирта: си ликагель, H2S04 (конц), пара фин;
для паров бензина, бензола хлороформа: парафин, силика гель;
для паров летучих оснований H2S04 (конц);
для паров летучих кислот гидроксиды калия, натрия и Na2C03.
Упаривание в вакууме. Упаривание в вакууме протекает при более низкой температуре, чем при нормальном давлении, скорость упаривания выше, снижается вероятность загрязнения пылью и влагой из воздуха. Однако увеличивается опасность улетучивания нужного вещества.
Наиболее эффективный способ удаления воды и растворителей при низких температурах — упаривание с помощью роторных (пленочных) испарителей (рис. 26). Колба с упариваемой жидкостью, вращающаяся в наклонном положении вокруг своей оси, присоединена к водяному холодильнику или к охлаждаемой льдом ловушке и далее к источнику вакуума. При вращении колбы на ее внутренней поверхности постоянно образуется пленка жидкости, а внешняя поверхность равномерно нагревается на бане. В этих условиях перегрев и вскипание жидкости исключаются, а испарение, благодаря большой поверхности, протекает очень быстро. При хорошем уплотнении в испарителе можно работать с давлением до 1 мм рт. ст.[1][2]
Скорость упаривания водных растворов в вакууме водоструйною насоса из колбы вместимостью 1 л составляет около 500 мл/ч.
133,322 Па;
- [1] 1 В СИ давление измеряется в паскалях; 1 мм рт. ст.
- [2] атм = 1,01 • 105 Па = 0,1 МПа.