Номер 3, страница 108 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Кратко опишите работу ректификационной колонны.

3. Кратко опишите работу ректификационной колонны.

Ректификационная колонна — это аппарат, предназначенный для разделения жидких смесей, компоненты которых имеют разную температуру кипения. Процесс разделения называется ректификацией и основан на многократном противоточном контакте паров и жидкости.

Принцип работы можно описать следующими этапами:

1. Подача сырья. Исходная жидкая смесь (сырье), предварительно подогретая, подается в среднюю часть колонны.
2. Испарение и подъем пара. В нижней части колонны (в кубе) жидкость нагревается в кипятильнике (ребойлере). Образующиеся пары, обогащенные более летучим (низкокипящим) компонентом, начинают подниматься вверх по колонне. e
3. Контакт фаз. Внутри колонны расположены контактные устройства — тарелки или насадка. Поднимающийся пар проходит через эти устройства и контактирует со стекающей вниз жидкостью (флегмой).
4. Массообмен. При контакте пара и жидкости происходит тепло- и массообмен:
   • Из горячего пара конденсируются менее летучие (высококипящие) компоненты, переходя в жидкую фазу и стекая вниз.
   • Из стекающей жидкости испаряются более летучие (низкокипящие) компоненты, переходя в паровую фазу и улетая вверх.
   Этот процесс повторяется многократно на каждой тарелке или на всей высоте насадки. В результате пар по мере подъема все больше обогащается низкокипящим компонентом, а жидкость по мере стекания — высококипящим.
5. Конденсация и отбор дистиллята. Пары, достигшие верха колонны, практически полностью состоят из самого летучего компонента. Они поступают в конденсатор, где охлаждаются и превращаются в жидкость. Часть этой жидкости возвращается в колонну в качестве орошения (флегмы), а другая часть отводится как готовый продукт — дистиллят.
6. Отбор кубового остатка. Жидкость, скапливающаяся в нижней части (кубе) колонны, обогащена высококипящим компонентом. Часть этой жидкости непрерывно отводится из аппарата в виде кубового остатка, а другая часть возвращается в кипятильник для создания потока пара.

Таким образом, в ректификационной колонне создается температурный градиент (температура максимальна внизу и минимальна вверху), который позволяет эффективно разделять смесь на практически чистые компоненты.

Ответ: Работа ректификационной колонны основана на многократном противоточном контакте восходящего потока пара и нисходящего потока жидкости (флегмы) на специальных контактных устройствах (тарелках или насадке). В ходе этого контакта пар обогащается легкокипящим компонентом, который отводится сверху в виде дистиллята, а жидкость — труднокипящим компонентом, который отводится снизу в виде кубового остатка.