Перейти к публикации

Рекомендованные сообщения

 

 


Это не значит, что он не работает над этим...Подождём - увидим...

никто не оспаривает.

режет слух слово "обкатал"... обкатывает - точнее

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 


обкатывает - точнее

Ну да.. :-)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

нам понять надо как это работает на уровне молекул и энергий, тогда и все остальное усвоится как печенька.

 

Меня твой пост зацепил неподеЦЦки..

Пытаюсь найти ответ на вопрос - почему этанол испаряется лучше, чем вода..

 

Моск сломал, в мониторе дыру уже взглядом просверлил.. :crazy:

 

Короче - чего нарыл: (Критические явления и флюктуации в растворах стр.109)

Критические явления и флюктуации в растворах.zip

 

Книжка, в принципе, вообще не о том, но(!) пару абзацев и таблиц вроде бы позволяют провести

некоторые параллели и сделать пару предположений...

Прочти, если интересно..

 

По делу:

Больше всего привлекли внимание пару абзацев и одна табличка...

 

Абзац :

 

post-303-0-03685500-1455797503_thumb.jpg

 

Дециловый спирт из разряда многоатомных и тяжёлых, но можно предположить

что сказанное справедливо и для других спиртов....

Поскольку в 1 моле различных веществ всегда одинаковое количество молекул (в штуках),

можно прикинуть размеры молекул воды, метанола, этанола, бутанола, и других :

 

Вода: Н20 масса= 16+2, плотность = 1, объём 1 моля 18/1 = 18 мл.

Метанол: СН3ОН масса 12+4+16 = 32, плотность 0,7918, объём 1 моля = 40,41 мл.

Этанол: С2Н5ОН масса 12+12+6+16 =46, плотность 0,7893, объём 1 моля = 46/0,7893 = 58,28 мл.

Бутанол: С4Н9ОН масса 12*4+10+16 = 74, плотность 0,81, объём 1 моля = 74/0,81 = 91,35 мл.

Деканол : С10Н22О масса 12*10+22+16 = 158, плотность 0,8297, объём моля 158/0,8297 = 190,43 мл.

 

Видно, что чем "массивней" спирт - тем его молекула крупнее и занимает больший объём, и ей сложнее "влезть"

в пустоты между молекулами воды...Взаимодействие между разнородными молекулами (спирт-вода)

в основном определяются водородной связью О-Н....О, которая слабее связи О-Н...О-Н, которая

действует между однородными молекулами спиртов...

 

 

Дальше - цитата:

post-303-0-25456600-1455799603_thumb.jpg

И....табличка:

post-303-0-07537800-1455799647_thumb.jpg

 

Смотри: - чтоб порвать сцепку из двух молекул этанола - им надо передать энергию более 3,43 Ккал/моль..

бутанол с водой - 3,67 Ккал/моль

этанол с бутанолом - 3,94 Ккал/моль

Если рвать этанол с водой - уже 4,25 Ккал/моль

бутанол с бутанолом - 4,80 Ккал/моль

Ну и воду с водой - аж 6,19 Ккал/моль...

 

Можно предположить, что молекула воды из всей этой компании испарится последней,

а сконденсируется первой...

Ну а спирты - и их смеси с водой - в порядке энергетической очереди в зависимости от концентрации...

 

 

Что скажешь? Предположение имеет право на жизнь?

Изменено пользователем GrOV

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 


Видно, что чем "массивней" спирт  - тем его молекула крупнее и занимает больший объём, и ей сложнее "влезть" в пустоты между молекулами воды

 

и по этой причине высшие спирты плохо или совсем не растворяются в воде, я правильно предполагаю? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Полагаю, что да...

Изменено пользователем GrOV

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

[b][member=GrOV][/b], Спасибо!  

 

Следующие предположение, что в системе  вода - этанол - высший спирт (не важно какой, допустим самый менее "массивный")  при каких-то условиях, может сложится ситуация в которой  высший спирт будет "покидать" систему быстрее этанола? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Согласен... прекрасно все объяснил,Олег!  в моем видео про электроотрицательность тоже очень понятно нам  объясняют феномен  кислорода.

 


и их смеси с водой

...

я думаю нам будет полезно  рассмотреть азеотроп в этом же ключе(каким образом молекулы "сцепляются" и почему именно в этих соотношениях...т.е. форму парашюта, крючочки там всякие и тп...) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

вода - этанол - высший спирт (не важно какой, допустим самый менее "массивный") при каких-то условиях, может сложится ситуация в которой высший спирт будет "покидать" систему быстрее этанола?

Бутанол - вроде как повысшее этанола будет, но не самый....

 

бутанол с водой - 3,67 Ккал/моль

этанол с бутанолом - 3,94 Ккал/моль

этанол с водой - уже 4,25 Ккал/моль

Изменено пользователем GrOV

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

оно бы красиво...

токмо..

1. как же при МАЛОЙ концентрации тяжелые спирты вылетают в разы быстрее этилового?

2. как же метиловый - самый тугой для выделения?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

оно бы красиво

Книжонку почитать не поленись...

Там в конце про метанол...

Он самый маленький,и лучше всех смешивается с водой - значит энергия разрыва метанол - вода должна быть выше, чем у этанола с водой...Или мне уж всё до кашицы разжёвывать?

Токмо циферок про него не приведено - а жаль...

 

 

Кстати,про азеотропы тоже в последних абзацах намёк есть...

 

Млин..книжка-то выложена...

Изменено пользователем GrOV

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
[member=GrOV], угу... но по твоей цитате - все иначе... нет?
да и Кр на малых концентрациях почемуто не соответствует...концепции..
я же писАл - слишком много факторов, может твой - превалирующий. только вот ИСКЛЮЧЕНИЯ мажут эту картинку...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Кр на малых концентрациях почемуто не соответствует..

Ну-ка,в чём противоречие?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Едем дальше....

 

Состав самогона сложен - несколько десятков составляющих, при пегонке заметно влияющих на свойства друг друга.

 

Следуя от простого к сложному, начну рассматривать основные понятия относительно

системы, состоящей только из двух компонентов - чистого спирта и чистой воды...

К взаимодействию остальных вернусь при рассмотрении очистки спирта от примесей.

 

а) Летучесть, фазовое равновесие, коэффициент испарения

 

Летучестью вещества называется свойство жидких или твёрдых веществ переходить в газообразное состояние.

Поскольку смесь спирта и воды - жидкость(при наших условиях), то испарение твёрдых веществ в дальнейшем не рассматриваем..

Мерой летучести вещества является испарение какого-то его количества в единицу времени при данной температуре..

Из определения понятно, что при разных условиях одно и то же вещество будет обладать разной летучестью..

Принято считать, что летучесть вещества пропорциональна давлению насыщенного пара и обратно пропорциональна точке кипения жидкости.

Насыщенный пар - это пар находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью..

При этом объем жидкости не увеличивается в результате конденсации пара и не уменьшается в результате ее испарения и

система жидкость-пар находится в состоянии фазового равновесия...

Иными словами - количество испарившихся молекул вещества равно количеству сконденсировавшихся в любой момент времени.

Давление насыщенного пара приведено у Стабникова(перегонка и ректификация этилового спирта.1969 стр.15)

 

post-303-0-26461600-1455884805_thumb.jpg

 

Летучесть веществ в смеси выражают через относительную летучесть - которая равна отношению

давлений насыщенных паров компонетов смеси при одной и той температуре или через

коэффициент испарения К, который равен отношению концентрации вещества в паровой фазе к концентрации

этого же в-ва в жидкой фазе при условии, что фазы равновесны.

Если сопоставить давление нас.пара спирта и воды - видно, что

при любой температуре давление паров спирта выше давления паров воды.

Причём при низких температурах летучесть спирта выше, чем при высоких.

Относительная летучесть спирта при 0 Со => 2,7, а при 200Со => 1,9

Значит, при одинаковом давлении Ткип. спирта будет ниже, чем воды..

 

Первый закон Коновалова гласит:

Пар, находящийся в равновесии с раствором обогащается тем компонентом, добавление которого повышает общее давление паров и/или понижает Т кип. смеси.

Следовательно, в нашем случае - при кипении паровая фаза будет обогащаться спиртом...

 

б) Флегмовое число

Важнейшим фактором, влияющим на качество наразделения смеси является количество конденсата возвращаемого в колонну в виде орошения.

Отношение доли орошения к доле отбираемого дистиллята называется флегмовым числом.

Например - если возвращаем в колонну 3 части конденсата для орошения, а отбираем одну, то ФЧ будет 3/1=3.

 

в) Задержка.

О ней в нашей среде мало редко упоминают или путают с удерживающей способностью.

А это одна из важных характеристик ректификационой колонны..

В любой момент времени в колонну должно поступать определённое количество флегмы и пара.

Это количество называют задержкой.

Отношение задержки к загрузке(навалке) показывает какую часть навалки мы можем отогнать с заданной степенью разделения..

По-другому - сколько спиртового пара и флегмы должно находиться в колонне до тех пор, пока мы можем отбирать продукт заданной крепости..

Эта величина также влияет на чёткость разделения.

 

г) Разделяющая способность и теоретические тарелки..

Эффективность разделения характеризуют разными терминами.

Один из них - ТТ. Её определяют как гипотетическую ступень разделения, проходя через которую произойдёт такое изменение состава флегмы и пара которое должно бы быть между жидкой смесью и её паром, когда они будут находиться в состоянии фазового равновесия..

 

Важно!

В реальности теоретической тарелки не существует(!)

Сами догадываетесь - почему?

 

Иллюстрация из Креля

post-303-0-71551100-1455884845_thumb.jpg.

 

(продолжу после выходных)

Изменено пользователем GrOV

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спирты имеют более высокие температуры кипения и значительно менее летучи, имеют более высокие температуры плавления и луч­ше растворимы в воде, чем соответствующие углеводороды; однако различие уменьшается с ростом молекулярной массы.

Разница в физических свойствах связана с высокой поляр­ностью гидроксильной группы, которая приводит к ассоциации молекул спирта за счет водородной связи:

htmlconvd-fpA2Jx_html_70c2776b.png

Таким образом, более высокие температуры кипения спир­тов по сравнению с температурами кипения соответствующих углеводородов обус­ловлены необходимостью разрыва водородных связей при пе­реходе молекул в газовую фазу, для чего требуется дополни­тельная энергия. С другой стороны, такого типа ассоциация приводит как бы к увеличению молекулярной массы, что естественно, обусловливает уменьшение летучести.

Спирты с низкой молекулярной массой хорошо растворимы в воде, это понятно, если учесть возможность образования во­дородных связей с молекулами воды (сама вода ассоциирована в очень большой степени). В метиловом спирте гидроксильная группа составляет почти половину массы молекулы; неудиви­тельно поэтому, что метанол смешивается с водой во всех отно­шениях. По мере увеличения размера углеводородной цепи в спирте влияние гидроксильной группы на свойства спиртов уменьшается, соответственно понижается растворимость веществ в воде и увеличивается их растворимость в углеводородах. Фи­зические свойства одноатомных спиртов с высокой молекуляр­ной массой оказываются уже очень сходными со свойствами соответствующих углеводородов

 

Так как алкильная группа является донором электронов, то элек­тронная плотность на атоме кислорода повышена и диссоци­ация связи О—Н проходит еще в меньшей степени, чем в моле­куле воды:

...

Энергия межмолекулярных взаимодействий определяется не только природой полярных функциональных групп, но и пространственным расположением. В частности, когда они пространственно недоступны или доступ к ним затруднен, то ори-ентационное взаимодействие будет ослаблено. Из-за небольших размеров молекула метанола не испытывает или же испытывает в меньшей степени пространственные затруднения, и поэтому энергия оркентационного взаимодействия для него значительно больше, чем у других спиртов. С повышением числа атомов углерода в молекуле спирта возрастает дисперсионное взаимодействие и, начиная с гептанола, общая энергия взаимодействия превышает энергию взаимодействия метанола, и все последующие спирты удерживаются сильнее метанола.

...

в них наряду с ван-дер-ваальсовым взаимодействием молекул осуществляется водородная связь. В первом приближении можно считать, что вклад водородной связи в общую энергию взаимодействия молекул разных спиртов одинаков. В то же время при переходе к высшим спиртам полная энергия межмолекулярного взаимодействия увеличивается, о чем свидетельствует возрастание вязкости, теплоты испарения и критической температуры.

 

http://jsc.niic.nsc.ru/JSC/jsc_rus/2000-t41/n6/V41_N6_11.pdf

там общая энергия взаимодействия для метанола = 36 Дж/моль *10^-3

Изменено пользователем alexeyT

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Леш, о чем мы будем говорить в отдельной теме? нам именно в спирте все это связать в итоге надо так, чтобы и Василич, и Иваныч, и даже Петрович нарисовали для себя картинку происходящего внутри колоны.

намного проще здесь все пережевывать , а потом   все красиво и доступно оформить...

 

 


1. как же при МАЛОЙ концентрации тяжелые спирты вылетают в разы быстрее этилового?

 

что есть доложить по этому вопросу?  блин, Сергей точно знает но молчит. Кремень!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

[member=ВОблин], Валер, я как писАл, так и пишУ...

слишком сложная модель взаимодействия .... тема сильно академическая, Хлопчикам нафиг не надо.

проще - принять летучесть, как она есть. просто, как данность

а ежели найдем простое пояснение - выложим.

тема открытая , кто хочет - читает, нет - мимо проходит

Можно попытаться Котище и Руди пригласить...

Изменено пользователем alexeyT

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как я понял, соединения разделяются энергией/температурой? Для этого нужно равновесие в коллоне и выставляется малое ФЧ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

[b][member=KAPABAH][/b], было б все так просто.... при различных соотношениях воды-спирта- примесей у каждого сверчка - свой Крект

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Но метод добычи спирта из сплава не меняется?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

[b][member=KAPABAH][/b],  при периодическом (кубовом)  отборе все обычно

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А вот при отборе голов, можно их отбирать по термометру? Ну тело идёт при более высокой Т чем бошки. Или такие вопросы лучше в тему про коллоны?:-)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 


свой Крект

Лешь, ну хоть это объясни на пальцах, что за фигня такая...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

 

 

и даже Петрович

Предположу что Петрович ( в отличии от основной массы) поймёт это без проблем.  )))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я готов поводить интересующие Вас опыты и проверять результаты.

Формулируйте техзадания.

Быстрее, и возможно правильнее, проверять полученные Вами продукты, т.к. у меня может не оказаться нужного оборудования или сырья.

Да и время  сэкономится, и дополнительных искажений не внесу.

Подумаем как материалы для проверки передать.  

Машина в столицу временно не ходит. :(

Изменено пользователем Александр956

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Восстановить форматирование

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...