2) ниже температуры кипения воды
3) равную температуре кипения чистого вещества
4) выше температуры кипения индивидуального вещества
Перегонка с водяным паром основана на совместном кипении воды и летучего, практически взаимно не смешивающегося с водой компонента. Общее давление пара над системой равно сумме парциальных давлений: Pобщ = Pводы + Pвещества. Кипение начинается, когда эта сумма достигает внешнего давления, поэтому необходимая температура ниже температуры кипения чистого анализируемого вещества, при которой только его собственное давление пара достигает атмосферного.
Такой принцип позволяет выделять летучие вещества без нагревания до их индивидуальной температуры кипения, что особенно важно для термолабильных соединений, склонных к разложению, окислению или полимеризации. Водяной пар увлекает компонент в паровую фазу; после охлаждения конденсат обычно разделяется на водный и органический слои, что облегчает выделение эфирных масел и других летучих веществ растительного происхождения. Температура процесса при атмосферном давлении часто оказывается ниже 100 °C, однако это является следствием конкретных условий и не заменяет основного критерия — снижения температуры кипения по сравнению с чистым веществом.
| Критерий | Перегонка с водяным паром | Простая перегонка чистого вещества |
|---|---|---|
| Состав паровой фазы | Содержит пары воды и летучего компонента | Преимущественно пары одного вещества |
| Условие кипения | Сумма парциальных давлений компонентов равна внешнему давлению | Давление пара вещества самостоятельно достигает внешнего давления |
| Температура кипения | Ниже температуры кипения чистого летучего компонента | Соответствует индивидуальной температуре кипения вещества при данном давлении |
| Взаимная растворимость | Предпочтительно отсутствие или ограниченная взаимная растворимость компонентов | Растворимость компонентов не является обязательным условием |
| Термическая нагрузка | Снижена; метод пригоден для термолабильных веществ | Может быть высокой, особенно при высокой температуре кипения вещества |
| Типичные объекты | Эфирные масла, камфора, некоторые ароматические и иные летучие соединения | Жидкости, устойчивые к нагреванию и имеющие подходящую температуру кипения |
| Результат конденсации | Часто образуются водный и органический слои, разделяемые декантацией или экстракцией | Обычно получают единую жидкую фракцию либо фракции с различным составом |
Метод применяют только к достаточно летучим веществам, которые не разрушаются при контакте с водой и не образуют с ней устойчивый истинный раствор. При увеличении внешнего давления температура кипения повышается, поэтому температурный режим всегда оценивают с учётом давления. Если вещество нелетуче или хорошо растворяется в воде, используют экстракцию, вакуумную перегонку либо другой подходящий метод разделения.