Fraktsioonilise destilleerimise määratlus ja näited

Fraktsiooniline destilleerimine on protsess, mille käigus kemikaali komponendid segu jagunevad erinevateks osadeks (nimetatakse fraktsioonideks) vastavalt nende erinevusele keemistemperatuurid. Fraktsioonilist destilleerimist kasutatakse kemikaalide puhastamiseks ja segude eraldamiseks nende komponentide saamiseks.

Seda meetodit kasutatakse laborites ja tööstuses, kus protsessil on tohutu äriline tähtsus. Keemia- ja naftatööstus tugineb fraktsioonilisele destilleerimisele.

Aurud alates keeb lahus juhitakse mööda kõrget kolonni, mida nimetatakse fraktsioneerimiskolonniks. Kolonn on pakitud plast- või klaashelmestega, et parandada eraldumist, pakkudes kondenseerumiseks ja aurustamiseks rohkem pinda. Kolonni temperatuur väheneb järk-järgult kogu pikkuse ulatuses. Kõrgema keemistemperatuuriga komponendid kondenseeruvad kolonnil ja naasevad kolbi lahendus; madalama keemistemperatuuriga komponendid (rohkem kui 5 ° C); lenduv) läbida kolonni ja kogutakse ülaosa lähedale.

Teoreetiliselt parandab rohkemate helmeste või plaatide omamine eraldamist, kuid plaatide lisamine suurendab ka destilleerimise lõpetamiseks kuluvat aega ja energiat.

Toornaftast toodetakse bensiini ja paljusid teisi kemikaale fraktsionaalse destilleerimise teel. Toorõli kuumutatakse, kuni see aurustub. Erinevad fraktsioonid kondenseeruvad teatud temperatuuride vahemikes. Teatud fraktsioonis sisalduvad kemikaalid on võrreldava arvu süsinikuaatomitega süsivesinikud. Kuumast kuni külma (suurimad süsivesinikud kuni väikseimani) võivad fraktsioonid olla jäägid (kasutatakse bituumeni valmistamiseks), kütteõli, diislikütus, petrooleum, tööstusbensiin, bensiin ja rafineerimistehase gaas.

Fraktsiooniline destilleerimine ei suuda etanooli ja vee segu komponente täielikult eraldada, hoolimata kahe kemikaali erinevast keemistemperatuurist. Vesi keeb temperatuuril 100 kraadi, etanool aga temperatuuril 78,4 kraadi. Kui alkoholi ja vee segu keedetakse, kontsentreerub etanool aurudesse, kuid ainult kuni punktini, kuna alkohol ja vesi moodustavad aseotroop. Kui segu on jõudnud punkti, kus see koosneb 96% etanoolist ja 4% veest, on segu lenduvam (keeb temperatuuril 78,2 kraadi) kui etanool.

Fraktsiooniline destilleerimine erineb lihtsast destilleerimine sest fraktsioneeriv kolonn eraldab ühendeid loomulikult nende keemistemperatuuri alusel. Kemikaale on võimalik eraldada lihtsa destilleerimise abil, kuid see nõuab temperatuuri hoolikat kontrolli, kuna korraga saab eraldada ainult ühe "fraktsiooni".

Kuidas te teate, kas segu lahutamiseks kasutatakse lihtsat destilleerimist või fraktsionaalset destilleerimist? Lihtne destilleerimine on kiirem, lihtsam ja kulutab vähem energiat, kuid sellest on kasu ainult siis, kui see olemas on on suur erinevus soovitud fraktsioonide keemispunktide vahel (üle 70 kraadi) Celcius). Kui fraktsioonide vahel on ainult väike temperatuurierinevus, on teie parim valik fraktsiooniline destilleerimine.

Siin on jaotus erinevustest lihtsa ja osade destilleerimise vahel: