8.4 Opgaven bij destillatie

8.4.1 Opgaven bij enkelvoudige en fractionele destillatie

Basisvragen (zelf controle vragen)

Enkelvoudige destillatie

1. Wat is het doel van destillatie?
2. Wat is het verschil tussen destilleren en refluxen?
3. Wat is het verschil tussen afdampen en destilleren?
4. Noem alle benodigdheden op voor het bouwen van een opstelling voor een enkelvoudige destillatie.
5. Geef met een schets een T,x-diagram van twee ideale vloeistoffen A en B die 50 °C verschillen in kookpunt. Geef aan welke lijn de kooklijn is in je schets, en leg uit wat deze lijn voorstelt. Idem voor de damplijn. Geef aan waar het kookpunt ligt van stof A en waar het kookpunt ligt van stof B. Zet onder de x-as in welke richting xA toeneemt en in welke richting xB toeneemt. Welke stof is in jouw tekening de vluchtigste component? A of B?
6. Gegeven is onderstaande T,x-diagram voor twee stoffen A en B.
   
   
   
   Ga na dat in dit geval een enkelvoudige destillatie, of een destillatie met een zeer korte vigreux, al voldoende is het destillaat in een hoog en laagkokende fractie te kunnen scheiden. Het te scheiden mengsel bevat in het begin 20 mol% aan B. Je gaat door met scheiden tot dat de destillatietemperatuur 100 0C is.
   a) Bepaal de samenstelling die op dat moment (bij Tkook = 100 0C) in de destillatiekolf aanwezig is.
   b) Schat af wat de samenstelling van je totale destillaat op dat moment zal zijn in de opvangkolf m.b.v. bovenstaande figuur.
7. Geef de wet van Raoult en de wet van Dalton en geef voor elk symbool aan wat het voorstelt.
8. Waarom mag je bij een destillatie nooit doorgaan tot de destillatiekolf vrijwel droog staat?
9. a) Leg in eigen woorden uit wat het doel is van het gebruik van kooksteentjes.
   b) Waarom mag je niet zomaar kooksteentjes toevoegen aan de al opgewarmde vloeistoffen in de kolf als je merkt dat je deze vergeten bent?
10. 10) Waarom moet je bij het destilleren de eerste druppels apart opvangen? Hoe worden deze eerste druppels genoemd?
11. 11) Hoe kies je de juiste destillatiekolf (qua grootte in volume)?

Fractionele destillatie

1. Leg in eigen woorden uit hoe fractionele destillatie werkt.
2. Wat stelt een theoretische schotel voor?
3. Wat is de definitie van HETP?
4. Wat wordt bedoeld met de term "hold-up" in tabel 8.1?
5. Wat is het nadeel van een grote "hold-up" ?
6. Wat is de temperatuur van de fractioneringkolom tijdens de destillatie?
7. Waarom moet er zeer langzaam worden gedestilleerd?
8. Noem drie voorbeelden van kolommen die worden gebruikt voor fractionering.

Azeotropie

1. Wanneer treedt een minimum azeotroop op? Leg uit in termen van co- en adhesiekrachten tussen de moleculen.
   Geef tevens een voorbeeld schets van een minimum azeotroop.
2. Wat betekent de term azeotroop?
3. Wanneer vertonen twee stoffen A en Been maximum azeotroop?
4. Ethanol en tolueen vormen een minimum azeotroop (zie voor gegevens tabel 8.2 in de tekst!). Maak met behulp van deze gegevens een schets van een T .x diagram (met x in m% ) en beantwoord vervolgens de onderstaande vragen.
   a1) Er wordt met een ethanol/tolueen mengsel een enkelvoudige destillatie uitgevoerd. De oorspronkelijke samenstelling van het mengsel is 50% ethanol en 50 m% tolueen. Wat is de samenstelling van de laatste ml in de destillatiekolf? Wat is de samenstelling van druppels destillaat die op dat moment de opvangkolf binnenkomen? Wat is de samenstelling van de damp boven de destillatiekolf
   a2) Zelfde vraag als bij al voor mengsel van 75 m% ethanol/25 m% tolueen.
   b) Schets het verloop van de temperatuur die de thermometer die in de damp hangt aan geeft als functie van de tijd voor geval al en a2. Geef enige uitleg bij je figuur.

vorige pagina volgende pagina