La Purificazione dei Liquidi: La Distillazione
Mentre la cristallizzazione è la tecnica principale per i solidi, la distillazione è lo strumento fondamentale per purificare i liquidi o separare miscele di liquidi con diversi punti di ebollizione. Il processo si basa sulla vaporizzazione di una miscela seguita dalla successiva condensazione del vapore in un contenitore separato.
Principi Fisici: Tensione di Vapore ed Ebollizione
Il documento introduce il concetto di tensione di vapore: in un recipiente chiuso, le molecole di liquido evaporano fino a raggiungere un equilibrio dinamico con la fase vapore. Quando la tensione di vapore eguaglia la pressione esterna (atmosferica), il liquido bolle.
- Liquidi volatili: hanno un’alta tensione di vapore e bassi punti di ebollizione.
- Liquidi altobollenti: hanno una bassa tensione di vapore e richiedono più calore per bollire.
Tipologie di Distillazione
Il testo analizza quattro varianti principali in base alla natura della miscela:
- Distillazione Semplice: Utilizzata per separare un liquido da impurezze non volatili o da un altro liquido se la differenza tra i punti di ebollizione è superiore a 70-80°C.
- Distillazione Frazionata: Indispensabile quando i punti di ebollizione sono vicini. Utilizza una colonna di frazionamento (come la Vigreux) che permette cicli infiniti di evaporazione-condensazione, arricchendo progressivamente il vapore del componente più volatile.
- Distillazione Sottovuoto: Si applica a sostanze che hanno punti di ebollizione molto elevati o che si decomporrebbero se riscaldate alla loro temperatura di ebollizione normale. Riducendo la pressione nel sistema, il liquido bolle a una temperatura molto più bassa.
Distillazione in Corrente di Vapore
Questa tecnica specifica è utilizzata per isolare sostanze insolubili in acqua e termolabili (che si rovinano col calore) ad alte temperature.
- Meccanismo: Il vapore acqueo trascina con sé i vapori della sostanza organica. La miscela dei due vapori bolle a una temperatura inferiore a 100°C (punto di ebollizione dell’acqua), proteggendo il composto dalla decomposizione.
- In situ vs Ex situ: Il vapore può essere generato direttamente nel pallone di reazione o immesso da una linea esterna. Quest’ultimo metodo è preferito per sostanze ad alto peso molecolare.
Il distillato ottenuto è inizialmente torbido (un’emulsione di acqua e olio organico) e diventa limpido solo quando tutta la sostanza organica è stata recuperata, segnando la fine del processo.
Questo è solo un breve riassunto di ogni argomento, definizione e dimostrazione presente nel file sottostante. Tutti gli argomenti trattati sono appunti delle lezioni di Organica I (A.A. 2022/2023). Per la stesura di questi appunti è stato utilizzato anche il libro “La Chimica Organica in Laboratorio di M. d’Ischia”.
