Inhoud
Bij eenvoudige destillatie wordt een mengsel van vloeistoffen verwarmd tot de temperatuur waarbij een van de componenten ervan kookt, waarna de damp uit het hete mengsel wordt verzameld en opnieuw in vloeistof wordt gecondenseerd. Dit proces is snel en relatief eenvoudig, maar er zijn veel soorten mengsels die niet op deze manier kunnen worden gescheiden en een geavanceerdere aanpak vereisen.
verontreinigingen
Omdat het mengsel in eenvoudige destillatie slechts eenmaal wordt gekookt en opnieuw wordt gecondenseerd, zal de uiteindelijke samenstelling van het product overeenkomen met de samenstelling van de damp, wat betekent dat het aanzienlijke onzuiverheden kan bevatten. Hoe dichter de kookpunten van de vloeistoffen in het mengsel, hoe onzuiver het eindproduct zal zijn. Dientengevolge wordt eenvoudige destillatie typisch alleen gebruikt als de kookpunten van de componenten van het mengsel worden gescheiden door ten minste 25 graden Celsius. Mengsels met nauwere kookpunten kunnen worden gescheiden door fractionele destillatie.
Azeotrope mengsels
In sommige gevallen kunnen mengsels van vloeistoffen zo zijn samengesteld dat, wanneer gekookt, hun damp dezelfde samenstelling heeft als het mengsel zelf. Dit worden azeotropen genoemd. Ethanol is misschien wel het meest genoemde voorbeeld; een mengsel van 95,6 procent ethanol en 4,4 procent water kookt eigenlijk bij een lagere temperatuur dan ethanol of water. Bijgevolg kan eenvoudige destillatie deze mengselsamenstelling niet veranderen. Azeotrope mengsels kunnen ook niet worden gescheiden door fractionele destillatie en vereisen typisch andere benaderingen.
Energieverbruik
Het verwarmen van een vloeistof of een mengsel van vloeistoffen kost veel energie. Als deze energie wordt opgewekt door fossiele brandstoffen te verbranden, verhoogt dit de koolstofemissies en wordt het proces mogelijk duurder. Aanzienlijke fossiele brandstofinvoer is bijvoorbeeld vereist om ethanol te destilleren. In het laboratorium wordt eenvoudige destillatie vaak uitgevoerd met een apparaat dat een rotovap wordt genoemd, dat vacuüm toepast om het kookpunt van een mengsel te verlagen. Voor grote hoeveelheden chemicaliën is dit soort aanpak echter minder praktisch.
Chemische reacties
Het verwarmen van een mengsel tot kookpunt kan ongewenste chemische reacties veroorzaken, wat een probleem kan zijn als u probeert een specifiek product te isoleren. Als je bijvoorbeeld bij 0 graden vers waterstofbromide met butadieen zou reageren, zou je een mengsel krijgen dat meer 3-broom-1-buteen bevat dan 1-broom-2-buteen. Het verwarmen van het mengsel zou echter een andere reactie veroorzaken, waardoor de samenstelling van het mengsel verandert, zodat je nu meer 1-broom-2-buteen dan 3-broom-1-buteen hebt - wat een nadeel kan zijn als je wilde echt meer van dat laatste. Bovendien kunnen sommige verbindingen warmtegevoelig zijn. Het verwarmen van een mengsel dat nitroglycerine (dyanmiet) bevat, zou bijvoorbeeld een zeer onverstandig idee zijn.