W zadaniu podano temperaturę wrzenia aniliny w kelwinach: 457,13 K, przy normalnym (atmosferycznym) ciśnieniu. Aby dobrać właściwy przedział odbioru frakcji w destylacji prostej, trzeba przeliczyć tę wartość na skalę Celsjusza, bo odpowiedzi są podane w °C.
Przeliczenie wykonuje się przez przesunięcie skali:
T(°C) = T(K) − 273,15
Podstawiamy:
457,13 − 273,15 = 183,98°C, czyli w przybliżeniu 184°C.
W praktyce laboratoryjnej podczas destylacji prostej (oczyszczanie cieczy) frakcję odpowiadającą substancji głównej odbiera się, gdy temperatura na termometrze w głowicy destylacyjnej stabilizuje się w pobliżu temperatury wrzenia związku. Ponieważ pomiar temperatury i przebieg destylacji mają pewne wahania (bezwładność termometru, szybkość destylacji, niewielkie domieszki), stosuje się przedział obejmujący wartość literaturową.
Dlatego poprawny jest zakres 181°C–185°C, bo zawiera obliczone ~184°C i obejmuje typowy, wąski margines wokół temperatury wrzenia.
Dlaczego pozostałe przedziały są niepoprawne?
- 178°C–182°C – górna granica kończy się poniżej ~184°C, więc może odciąć część frakcji głównej i sprzyjać zaniżeniu odbioru właściwego składnika.
- 175°C–179°C – cały zakres jest wyraźnie zbyt niski; odpowiadałby raczej odbiorowi zanieczyszczeń o niższej temperaturze wrzenia.
- 185°C–190°C – dolna granica zaczyna się powyżej ~184°C; taki przedział mógłby obejmować późniejsze frakcje (wyższe temperatury), potencjalnie zanieczyszczenia o wyższej temperaturze wrzenia lub produkty uboczne.
Klucz na egzaminie: najpierw poprawnie przelicz jednostki, a potem wybierz odpowiedź, której zakres obejmuje wynik i jest logiczny dla odbioru frakcji głównej w destylacji prostej.
