Διαφορά μεταξύ κλασματικής απόσταξης και απλής απόσταξης

Κύρια διαφορά – Κλασματική απόσταξη έναντι απλής απόσταξης

Η απόσταξη είναι μια τεχνική διαχωρισμού που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό ενός υγρού ή ενός μείγματος υγρών με θέρμανση που ακολουθείται από ψύξη. Όταν ένα μείγμα υγρών θερμαίνεται, τα συστατικά που έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού περνούν σε αέρια φάση σε διαφορετικές περιπτώσεις. Η συμπύκνωση του ατμού του επιτρέπει να υγροποιηθεί και έτσι, μπορούν να διαχωριστούν διάφορα συστατικά. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές τεχνικές απόσταξης προσαρμοσμένες ανάλογα με τη σύνθεση του υγρού μείγματος. Αυτές είναι η απλή απόσταξη, η κλασματική απόσταξη και η απόσταξη με ατμό. Η κύρια διαφορά μεταξύ της κλασματικής απόσταξης και της απλής απόσταξης είναι ότι η απλή απόσταξη διαχωρίζει τα υγρά με κενά σημείου βρασμού τουλάχιστον 50 μοιρών, ενώ η κλασματική απόσταξη διαχωρίζει τα υγρά με πιο κοντινά σημεία βρασμού.

Αυτό το άρθρο εξετάζει,

1. Τι είναι η κλασματική απόσταξη
      – Διαδικασία, Χαρακτηριστικά μείγματος, Συσκευές, Χρήσεις
2. Τι είναι η απλή απόσταξη
      – Διαδικασία, Χαρακτηριστικά μείγματος, Συσκευές, Χρήσεις
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κλασματικής απόσταξης και της απλής απόσταξης

Τι είναι η απλή απόσταξη

Απλή απόσταξη χρησιμοποιείται όταν το συστατικό του υγρού μείγματος έχει κενά σημείου βρασμού κοντά στους πενήντα βαθμούς. Αυτό περιλαμβάνει το βράσιμο του μείγματος στην αρχή και η ένωση με το χαμηλότερο σημείο βρασμού θα αρχίσει να εξατμίζεται. Ας εξετάσουμε ένα μείγμα δύο υγρών. Ο ατμός που σχηματίζεται θα είναι πλούσιος στην ένωση που έχει το χαμηλότερο σημείο βρασμού. Σε αυτό το σημείο, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή έως ότου το κλάσμα της ένωσης με το χαμηλότερο σημείο βρασμού στο υγρό μείγμα φτάσει στο μηδέν. Στη συνέχεια, η θερμοκρασία αρχίζει και πάλι να αυξάνεται μέχρι να φτάσει στο σημείο βρασμού της ένωσης με το υψηλότερο σημείο βρασμού.

Εικόνα 1:Απλή απόσταξη

Όπως φαίνεται σε αυτήν την εικόνα, το μείγμα των υγρών διατηρείται στη φιάλη και θερμαίνεται μέχρι να αρχίσει να εξατμίζεται η ένωση με το χαμηλότερο σημείο βρασμού. Στη συνέχεια ο ατμός στέλνεται μέσω ενός συμπυκνωτή όπου ψύχεται και υγροποιείται για να συλλεχθεί ως ξεχωριστή ένωση. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να διαχωριστούν οι δύο ενώσεις.

Χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό ενός διαλύτη που έχει μια διαλυμένη ουσία διαλυμένη. Αν πάρουμε για παράδειγμα το αλμυρό νερό, το νερό θα καθαριστεί αφήνοντας αλάτι στη φιάλη.

Τι είναι η κλασματική απόσταξη

Η κλασματική απόσταξη είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για πολλά πολύπλοκα υγρά μείγματα, δηλαδή μείγματα με συστατικά που έχουν πιο κοντινά σημεία βρασμού. Για τέτοια συστήματα, η απλή απόσταξη δεν θα έχει νόημα. Επομένως, απαιτείται τροποποιημένη απόσταξη. Για να είναι αποτελεσματική η κλασματική απόσταξη, τα συστατικά πρέπει να είναι αναμίξιμα.

Η συσκευή αυτής της μεθόδου είναι κάπως διαφορετική από την απλή συσκευή απόσταξης. Υπάρχει μια στήλη κλασματοποίησης στερεωμένη στη φιάλη που περιέχει το υγρό μείγμα. Η στήλη κλασματοποίησης περιέχει γυάλινες χάντρες για να παρέχει μεγαλύτερη επιφάνεια για την εξάτμιση και τη συμπύκνωση. Για παράδειγμα, ας πάρουμε ένα υγρό μείγμα δύο συστατικών. Κατά τη θέρμανση του μείγματος, ο ατμός που σχηματίζεται θα αποτελείται και από τα δύο συστατικά. Σε κάποιο σημείο, η κορυφή της στήλης κλασματοποίησης θα φτάσει τη θερμοκρασία του χαμηλότερου σημείου βρασμού, του συστατικού που με το χαμηλότερο σημείο βρασμού θα αποσταχθεί. Ολόκληρη η ποσότητα του συστατικού με το χαμηλότερο σημείο βρασμού θα συλλέγεται σταδιακά στη φιάλη και αυτό με το υψηλότερο σημείο βρασμού παραμένει στη φιάλη.

Η κλασματική απόσταξη είναι η τεχνική που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του αργού πετρελαίου σε πολλά συστατικά.

Εικόνα 2:Κλασματική απόσταξη

Διαφορά μεταξύ της κλασματικής απόσταξης και της απλής απόσταξης

Σημείο βρασμού

Κλασματική απόσταξη: Η κλασματική απόσταξη χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό υγρών με πιο κοντινά σημεία βρασμού.

Απλή απόσταξη:  Η απλή απόσταξη χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό υγρών με κενά σημείου βρασμού τουλάχιστον 50 μοιρών.

Συσκευή 

Κλασματική απόσταξη: Η κλασματική απόσταξη χρησιμοποιεί μια σύνθετη συσκευή με στήλη κλασματοποίησης.

Απλή απόσταξη: Χρησιμοποιείται μια απλή συσκευή με μια φιάλη που περιέχει το μείγμα, έναν συμπυκνωτή και μια φιάλη για τη συλλογή καθαρών συστατικών.

Επανάληψη

Κλασματική απόσταξη:  Η διαδικασία πρέπει να επαναληφθεί αρκετές φορές για να ληφθούν τα καθαρά εξαρτήματα.

Απλή απόσταξη:  Αυτή είναι μια διαδικασία μίας εκτέλεσης.

Διαχωρισμός ενός διαλύτη από μια διαλυμένη ουσία

Κλασματική απόσταξη:  Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό ενός διαλύτη από μια διαλυμένη ουσία.

Απλή απόσταξη: Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό ενός διαλύτη από μια διαλυμένη ουσία.

Χρησιμοποιήσεις

Κλασματική απόσταξη:  Αυτό χρησιμοποιείται στη διύλιση αργού πετρελαίου.

Απλή απόσταξη:  Χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του θαλασσινού νερού.

Συμπέρασμα

Όπως εξηγήθηκε παραπάνω, η κύρια διαφορά μεταξύ της κλασματικής και της απλής απόσταξης είναι ότι η κλασματική απόσταξη χρησιμοποιείται για πολύπλοκα υγρά μείγματα με πιο κοντινό σημείο βρασμού. Η συσκευή και η διαδικασία που χρησιμοποιούνται για την κλασματική απόσταξη είναι επίσης πολύπλοκες, σε αντίθεση με την απλή απόσταξη.

Αναφορά:
1. "Κλασματική απόσταξη". Chem 211 – Techniques . Wellesley College, n.d. Ιστός. 23 Φεβ. 2017.
2. Helmenstine, Anne Marie. «Κατανοήστε πώς λειτουργεί η απόσταξη». About.com Εκπαίδευση . N.p., 10 Αυγούστου 2016. Web. 23 Φεβρουαρίου 2017.

Ευγενική προσφορά εικόνας:
1. "Απόσταξη με χρήση Liebig condenser_set up" από τη Siyavula Education (CC BY 2.0) μέσω Flickr
2. "Εργαστηριακή συσκευή κλασματικής απόσταξης ” Με παράγωγο έργο:John Kershaw Fractional_distillation_lab_apparatus.png:Χρήστης:Theresa knott – Fractional_distillation_lab_apparatus.svg, (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia