Destilace směsi ethanol – voda

Destilace je jedna z metod oddělování složek směsi. Separace pomocí destilace je založena na těkavosti jednotlivých složek směsi. Při zahřívání výchozí směsi dochází nejdříve k oddělování par těkavější složky, která má zpravidla nižší bod varu než složka méně těkavá. Páry jsou vedeny do chladiče, kde kondenzují a stékají jím do baňky k jímání destilátu.

Úkol: Proveďte destilaci směsi ethanolu a vody.

Pomůcky: Kádinky, pipeta, stojany, svorky, držák, varná baňka s kulatým dnem, chladič, teploměr, alonž, baňka k jímání destilátu, topné těleso, laboratorní zvedáček, varný kamínek, odměrný válec.

Chemikálie: Ethanol (H225 vysoce hořlavý), H2O.

Pracovní postup:

• Stanovte složení výchozí směsi. Pomocí tabulky, kterou si vyžádáte od svého učitele, stanovte pomocí hustoty roztoku koncentraci ethanolu. V prvním kroku určete hustotu výchozí směsi. Pro relevantnost výsledků proveďte tři měření následujícím postupem a pomocí průměrné hodnoty těchto měření stanovte hustotu roztoku. Nezapomínejte na použití ochranných pomůcek (plášť, brýle).
• Zvažte prázdnou kádinku. Údaje o hmotnosti si zapisujte do tabulky.
• Odpipetujte do ní 20 ml výchozího roztoku a kádinku znovu zvažte. Vypočtěte hmotnost 20 ml roztoku.
• Pomocí příslušného matematického vztahu vypočtěte hustotu výchozího roztoku.

• Sestavte destilační aparaturu podle následujícího schématu (Obr. 1) nebo podle vzorové aparatury v laboratoři. Aparaturu si nechte zkontrolovat vyučujícím.
• Pomocí odměrného válce odměřte 50 ml výchozího roztoku ethanolu ve vodě a převeďte jej do varné baňky, kam současně vložte varný kamínek.
• Zapněte chladící vodu a topné těleso.
• Při dosažení teploty 30 °C každé dvě minuty odečítejte teplotu a údaje si zapisujte do tabulky.
• Při dosažení teploty 90 °C vypněte topné těleso (označte čas vypnutí) a pokračujte ve sledování teploty po dobu přetrvávání varu.
• Po zchladnutí směsi vypněte chladící vodu a odejměte baňku s najímaným destilátem.
• U destilátu stanovte jeho koncentraci postupem jako v bodě 1. (použijte 10 ml roztoku).
• Opatrně rozeberte aparaturu, umyjte jednotlivé díly aparatury a předejte laboratorní stůl vyučujícímu. Najímaný destilát předejte vyučujícímu.

Obsah protokolu:

Po dokončení práce zpracujte protokol z laboratorní úlohy, který bude obsahovat následující náležitosti:

• Jméno a příjmení, třída, datum.
• Název a cíl práce.
• Postup práce (krátce).
• Nákres aparatury včetně popisků jednotlivých částí.
• Tabulky jednotlivých měření a výpočty koncentrací.
• Zhodnoťte nárůst teploty při destilaci - je tento nárůst plynulý? Pokud plynulý není a jsou v nárůstu teploty par výkyvy, čím mohou být způsobeny?
• Vypracujte úkoly nebo odpovězte na následující otázky:
• Zdůvodněte, proč není koncentrace ethanolu v destilátu 100 %.
• Jaké další typy destilace znáte?
• Jak lze zvýšit účinnost destilace?
• Závěr.