Mis on destilleerimine? Põhimõtted ja kasutusviisid

Destilleerimine on oluline eraldusprotsess keemia, tööstuse ja toiduteaduse alal. Siin on destilleerimise määratlus ja ülevaade destilleerimise tüüpidest ja selle kasutusviisidest.

Võtmeisikud: destilleerimine

Destilleerimine on segude lahutamiseks laialt kasutatav meetod, mis põhineb segu komponentide faasi muutmiseks vajalike tingimuste erinevustel. Vedelikesegu eraldamiseks võib vedelikku kuumutada, et sundida komponente, millel on erinevad keemistemperatuurid, gaasifaasi. Seejärel gaas kondenseeritakse tagasi vedelaks ja kogutakse. Protsessi korrata kogutud vedelikul toote puhtuse parandamiseks nimetatakse topeltdestillatsiooniks. Ehkki seda terminit kasutatakse kõige sagedamini vedelike puhul, saab gaaside eraldamiseks kasutada pöördprotsessi, vedeldades komponente temperatuuri ja / või rõhu muutuste abil.

Destilleerimist teostavat taime nimetatakse a piiritusetehas. Destilleerimise läbiviimiseks kasutatavat seadet nimetatakse a ikka.

Varasemad teadaolevad destilleerimise tõendid pärinevad terrakota kohta destilleerimisseadmed pärineb 3000 eKr Pakistanis Induse orus. Destilleerimist kasutasid teada Mesopotaamia babüloonlased. Algselt arvati, et parfüümide valmistamiseks on kasutatud destilleerimist. Jookide destilleerimine toimus palju hiljem. Araabia keemik Al-Kindi destilleeris alkoholi 9. sajandi Iraagis. Alkohoolsete jookide destilleerimine näib Itaalias ja Hiinas tavaline alates 12. sajandist.

Destilleerimist kasutatakse paljudes kaubanduslikes protsessides, näiteks bensiini, destilleeritud vee, ksüleeni, alkoholi, parafiini, petrooleumi ja palju muid vedelikke. Gaas võib olla veeldatud ja eraldi. Näiteks: lämmastik, hapnik ja argoon destilleeritakse õhust.

Destilleerimise tüübid hõlmavad lihtsat destilleerimist, fraktsionaalne destilleerimine (erinevad lenduvad „fraktsioonid” kogutakse tootmisel) ja hävitav destilleerimine (tavaliselt materjali kuumutatakse nii, et see laguneb kogumiseks ühenditeks).

Kui kahe vedeliku keemistemperatuurid on üksteisest oluliselt erinevad või vedelike eraldamiseks tahketest ainetest või mittelenduvatest komponentidest, võib kasutada lihtsat destilleerimist. Lihtsa destilleerimise korral kuumutatakse segu, et muuta kõige lenduvam komponent vedelikust auruks. Aur tõuseb ja suundub kondensaatorisse. Tavaliselt jahutatakse kondensaatorit (nt külma veega voolades selle ümber), et soodustada kogunenud auru kondenseerumist.

Aur destilleerimine on kasutatakse kuumustundlike komponentide eraldamiseks. Segule lisatakse aur, põhjustades osa sellest aurustumist. See aur jahutatakse ja kondenseeritakse kaheks vedelaks fraktsiooniks. Mõnikord kogutakse fraktsioone eraldi või võivad need olla erinevad tiheduse väärtused, nii et nad eralduvad iseseisvalt. Näitena võib tuua lillede auruga destilleerimise, et saada eeterlikku õli ja veepõhist destillaati.

Fraktsioonilist destilleerimist kasutatakse siis, kui segu komponentide keemistemperatuurid on vastavalt määratud üksteisele lähedased kasutades Raoult 'seadust. Fraktsioneerimiskolonni kasutatakse komponentide eraldamiseks, mida kasutatakse destilleerimise seerias, mida nimetatakse rektifikatsiooniks. Fraktsioonilise destilleerimise teel segu kuumutatakse nii, et aur tõuseb ja siseneb fraktsioneerimiskolonni. Kui aur jahtub, kondenseerub see kolonni pakkematerjalil. Tõusva aurusoojuse tagajärjel aurustub see vedelik uuesti, liikudes mööda kolonni ja saades segu segu lenduvama komponendi kõrgema puhtusastmega proovi.

Vaakumdestillatsiooni kasutatakse kõrge keemistemperatuuriga komponentide eraldamiseks. Aparaadi rõhu alandamine alandab ka keemistemperatuuri. Vastasel juhul sarnaneb protsess muude destilleerimise vormidega. Vaakumdestillatsioon on eriti kasulik siis, kui tavaline keemistemperatuur ületab ühendi lagunemistemperatuuri.

• Allchin, F. R. (1979). "India: destilleerimise iidne kodu?". Mees. 14 (1): 55–63. doi:10.2307/2801640
• Forbes, R J. (1970). Destilleerimiskunsti lühiajalugu algusest kuni Cellier Blumenthali surmani. BRILL. ISBN 978-90-04-00617-1.
• Harwood, Laurence M.; Moody, Christopher J (1989). Eksperimentaalne orgaaniline keemia: põhimõtted ja praktika (Illustreeritud toim.). Oxford: Blackwelli teaduspublikatsioonid. ISBN 978-0-632-02017-1.