Цей спосіб дозволяє проводити перегонку речовин при температурі, значно меншій, ніж їх
У разі перегонки з водяною парою при нормальному тиску температура кипіння суміші завжди буде менше 100° С.
Теоретичне обґрунтування.
У разі практично нерозчинних один в одному рідин випаровування кожної з них йде незалежно від іншої. Тиск пар кожного компонента при незмінній температурі залишається постійним при будь-яких співвідношеннях мас взятих рідин.
Приймаючи систему за ідеальну, за закономРауля можна знайти тиск пари кожної рідини над сумішшю, а згідно із закономДальтона - загальний тиск парів над сумішшю.
Оскільки для взаємно несмешивающихся рідинXA=1 ;XВ=1 (мольні частки речовин A і B рідини), то:
З рівняння видно, що загальний тиск парів над системою з двох рідин, що не змішуються, завжди більше, ніж тиску парів чистих речовин. Т.к. умовою початку кипіння є рівність тиску парів над рідиною зовнішньому тиску, то при нагріванні загальний тиск пари над системою досягає значення зовнішнього тиску раніше, ніж це можливо для парів чистих речовин. Тому такі рідини завжди киплять при нижчій температурі, ніж компоненти, що їх утворюють (табл. 9, 10). Температура кипіння залишається постійною, поки повністю не віджене один із компонентів.
Таблиця 9. Тиск парів суміші бромбензолу та води
Таблиця 10. Тиск парів суміші аніліну та води
Виходячи із закону Дальтона, можна визначити кількість речовини, а потім і масу її в паровій суміші.
Для перегонки з водяною парою застосовують установку, яка складається з пароутворювача 6 перегонної колби 1холодильника 3, алонжу 4 та приймача 5 (рис. 67).
Малюнок 67. – Установка для перегонки з водяною парою.
Пароутворювач заповнюють водою приблизно до половини і з'єднують із колбою. На трійник, який зв'язує між собою пароутворювач і колбу, надягають коротку гумову трубку із затискачем 8. Затискач залишається відкритим до початку перегонки для того, щоб у перегінній колбі не збирався конденсат внаслідок охолодження водяної пари. Колбу щільно закривають гумовою пробкою із двома отворами. В один отвір поміщають скляну трубочку, нижній кінець якої сягає майже дна колби, а верхній за допомогою короткої гумової трубки з'єднують через трійник з пароутворювачем. У другий отвір вставляють коротку, вигнуту під кутом 30-45 про скляну трубку, що з'єднує колбу з холодильником. Замість пробки з двома отворами можна використовувати спеціальну насадку 2. У колбу поміщають речовину, збирають прилад і підігрівають пароутворювач на електроплитці 9. Водяна пара, що утворює, по гумовій трубці надходить в колбу з речовиною, нагріває його. Суміш парів із перегінної колби надходять у прямий холодильник із водяною сорочкою, де конденсуються. Через деякий час у приймачі збирається емульсія (речовина у воді), що розшаровується при стоянні. Залежно від щільності речовина, що переганяється, буде утворювати верхній або нижній шар. Перегонку закінчують, коли в холодильнику утворюватимуться краплі чистого дистиляту (води). Потім відкривають затискач на трійнику (щоб рідина з колби не перекинуло в пароутворювач) і вимикають нагрівання.
При перегонці малолетких речовин користуються перегрітою водяною парою, для отримання якої між пароутворювачем і перегінною колбою включають пароперегрівач(що представляє собою мідну трубку, закручену в піраміду і з гільзою для термометра). Пароперегрівач нагрівається до потрібної температури газовим пальником. При перегонці з перегрітою водяною парою перегінну колбу нагрівають на бані, температура якої приблизно на 10° вище температури перегрітої пари.
Після від'єднання приймача дистиляту від холодильника вміст переливають у ділильну вирву і видаляють водну фазу (рис. 68).