Destilace

Destilace je metoda, která umožňuje dělení kapalných látek s různými body varu – tedy různě těkavé látky. Pokud máme roztok dvou kapalin a každá z nich má výrazně jiný bod varu, bude se při zahřívání roztoku na teplotu mezi hodnotami bodů varu jednotlivých složek roztoku vypařovat mnohem více látky s nižším bodem varu. Vznikající pára odchází do chladiče, kde kondenzuje.

Tato metoda se uplatňuje v průmyslu zejména při zpracování ropy a v potravinářství při výrobě destilátů. Velké uplatnění má také v organické a analytické chemii.

Destilát: kapalina, která vznikne kondenzací vznikajících par

Jak zařízení pro jednoduchou destilaci vypadá?

  • Zdroj tepla (kahan, kamna...)
  • Uzavíratelná varná nádoba (v chemii destilační baňka s kulatým dnem, v palírně kotel, kam se přelije zkvašené ovoce z kvasné kádě)
  • Chladič (trubice ochlazovaná studenou vodou nebo okolním vzduchem)
  • Nádoba na destilát

files/Clanky/Images/CHJ_05_destilacni_aparatura.jpg

Obr. 1 Destilační aparatura v laboratoři

 

files/Clanky/Images/CHJ_05_393px-Alte_Destillationsanlage.JPG

Obr. 2 Stará destilační aparatura pro pálení alkoholu

 

Nejznámější druhy destilace:

  • Jednoduchá destilace: viz výše.

  • Destilace za sníženého tlaku: základem je poznatek, že s klesajícím tlakem klesá bod varu destilované látky. Používá se tedy na destilaci látek, které by se při své teplotě varu za normálních podmínek rozkládaly.

  • Destilace s vodní parou: tímto způsobem je možné destilovat málo těkavé látky (s nízkým bodem varu), které se s vodou nemísí, nebo jsou v ní nepatrně rozpustné, aniž by bylo nutné zahřívat je na jejich bod varu. Při destilaci s vodní parou vycházíme z Daltonova zákona, který říká, že soustava dvou vzájemně nemísitelných kapalin destiluje při teplotě nižší, než odpovídá teplotě varu těkavější složky.
  • Frakční destilace (rektifikace): se používá v případě, že oddělované látky nemají dostatečně rozdílný bod varu, nebo potřebujeme látky účinněji oddělit. Do aparatury pro destilaci zařazujeme kolonu. Na koloně dochází k opakovanému ustanovení rovnováhy mezi kapalinou a plynem. Dělená kapalná směs se zahřívá a mění se v páru, ve které převládá těkavější složka. Plynná fáze stoupající zespodu vzhůru kondenzuje na koloně a stéká dolů. Stoupající plynná fáze tak přichází opakovaně do styku se stékajícím kondenzátem, který se stoupajícími parami znovu vyhřívá. Tak dochází k dalšímu obohacování plynné fáze o těkavější složku. Celý děj se v koloně mnohonásobně opakuje. Frakční destilace se využívá pro zpracování ropy.

 

A na závěr jedna otázka. Proč se tedy pálence říká pálenka? V ovoci jsou obsaženy cukry, které jsou enzymy při tzv. alkoholovém kvašení přeměňovány na ethanol. Když je ovoce dost zkvašené, přejde se k samotnému destilování. Zkvašené ovoce se zahřívá na teplotu 100 °C, což je teplota vyšší než je bod varu ethanolu (78,3 °C). Kvůli takto vysoké teplotě se výsledný destilát nazývá pálenka. Ethanol v podobě plynu prochází chladičem, kde se opět mění na kapalinu (kondenzuje) a odkapává do nádoby. Získaný destilát obsahuje velké množství alkoholu, proto je nutné jej ještě naředit pramenitou vodou na požadovanou koncentraci (zpravidla cca 50 %).

files/Clanky/Images/CHJ_05_450px-Rudolf_Jelinek_slivovice_bottle.jpg

Obr. 3 Slivovice – využití destilace pro výrobu ovocných destilátů

Literatura:

  1. Ayapici. Distillation setup.jpg. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Distillation_setup.gif. Tento obrázek je publikován pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
  2. Fa. Ernst F. Ullmann. Alte Destillationsanlage.jpg. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alte_Destillationsanlage.JPG. Tento obrázek je publikován pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
  3. Jureff. Rudolf Jelinek slivovice bottle.jpg. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rudolf_Jelinek_slivovice_bottle.jpg?uselang=cs. Tento obrázek je publikován jako volné dílo.
  4. http://www.vscht.cz/uchi/ped/chi/chi.ii.text.k21.destilace.rektifikace.pdf
  5. http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/labtech-old/soubory/operace/separacni_metody/destilace.pdf