A frakcionált desztilláció meghatározása és példák

A frakcionált desztilláció egy olyan folyamat, amelynek során a vegyi anyagok összetevői keverék különbözõ részekre (frakcióknak) különböznek egymástól függõen forráspont. A frakcionált desztillációt a vegyi anyagok tisztítására és a keverékek elválasztására használják, hogy összetevőket kapjanak.

A technikát laboratóriumokban és az iparban használják, ahol a folyamatnak óriási kereskedelmi jelentősége van. A vegyipar és az ásványolaj-ipar frakcionált desztillációra támaszkodik.

A gőzök a forró Az oldatot egy magas oszlop mentén vezetjük, amelyet frakcionáló oszlopnak hívunk. Az oszlopot műanyag vagy üveggyöngyök töltik, hogy javítsák az elválasztást azáltal, hogy nagyobb felületet biztosítanak a kondenzációhoz és a párologtatáshoz. Az oszlop hőmérséklete a hossza mentén fokozatosan csökken. A magasabb forráspontú alkatrészek kondenzálódnak az oszlopon, és visszatérnek az oszlophoz megoldás; alacsonyabb forráspontú komponensek (több illó) áthaladnak az oszlopon, és a felső rész közelében összegyűjtésre kerülnek.

Elméletileg, ha több gyöngy vagy lemez van, javítja az elválasztást, de a lemezek hozzáadása növeli a desztilláció befejezéséhez szükséges időt és energiát.

A benzint és sok más vegyszert nyersolajból állítanak elő frakcionált desztillációval. A nyersolajat addig melegítjük, amíg elpárolog. Különböző frakciók kondenzálnak bizonyos hőmérsékleti tartományokban. Egy bizonyos frakcióban a vegyi anyagok szénhidrogének összehasonlítható számú szénatommal. Melegtől hidegig (a legnagyobb szénhidrogének a legkisebbekig) a frakciók lehetnek maradványok (bitumen előállításához), fűtőolaj, dízel, kerozin, benzin, benzin és finomítói gáz.

A frakcionált desztilláció nem képes teljes mértékben elválasztani az etanol és víz keverékének alkotóelemeit, annak ellenére, hogy a két vegyi anyag különböző forráspontú. A víz 100 ° C-on forr, míg az etanol 78,4 ° C-on forr. Ha egy alkohol-víz keveréket forralunk, az etanol a gőzben koncentrálódik, de csak egy pontig, mert az alkohol és a víz azeotrópot. Amint a keverék eléri azt a pontot, ahol 96% etanolt és 4% vizet tartalmaz, a keverék illékonyabb (forráspontja 78,2 Celsius fok), mint az etanol.

A frakcionált desztilláció eltér az egyszerűtől lepárlás mert a frakcionáló oszlop természetesen elválasztja a vegyületeket forráspontjuk alapján. A vegyszereket egyszerű desztillációval is el lehet különíteni, de ehhez a hőmérsékletet gondosan ellenőrizni kell, mivel egyszerre csak egy "frakció" izolálható.

Honnan tudja, hogy egyszerű desztillációt vagy frakcionált desztillációt alkalmaz-e a keverék elválasztására? Az egyszerű desztilláció gyorsabb, egyszerűbb és kevesebb energiát igényel, de valójában csak ott hasznos = nagy különbség a kívánt frakciók forráspontja között (több mint 70 ° C) Celsius). Ha a frakciók között csak kicsi a hőmérsékleti különbség, akkor a frakcionált desztilláció a legjobb.

Az alábbiakban ismertetjük az egyszerű és a frakcionált desztilláció közötti különbségeket: