Τι σημαίνει η κλασματική απόσταξη στη χημεία;
Δείτε πώς λειτουργεί:
1. Θέρμανση του μείγματος: Το μείγμα θερμαίνεται σε μια φιάλη.
2. Εξάτμιση: Καθώς το μείγμα θερμαίνεται, το συστατικό με το χαμηλότερο σημείο βρασμού εξατμίζεται πρώτα.
3. συμπύκνωση: Ο ατμός ταξιδεύει σε μια μακρά, κατακόρυφη στήλη που ονομάζεται κλασματική στήλη. Αυτή η στήλη είναι γεμάτη με υλικά όπως γυάλινες χάντρες ή μεταλλικά δαχτυλίδια που παρέχουν μεγάλη επιφάνεια για συμπύκνωση. Καθώς ο ατμός αυξάνεται, δροσίζει και συμπυκνώνεται σε αυτές τις επιφάνειες.
4. Επαναπληξία: Το συμπυκνωμένο υγρό και στη συνέχεια μεταδίδει και αυξάνεται περαιτέρω στη στήλη. Αυτή η διαδικασία συμπύκνωσης και επαναπλήρωσης συμβαίνει επανειλημμένα καθώς ο ατμός ταξιδεύει στη στήλη.
5. Διαχωρισμός: Η κλασματική στήλη έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε η θερμοκρασία να μειωθεί καθώς ανεβαίνετε ψηλότερα στη στήλη. Αυτό σημαίνει ότι τα εξαρτήματα με υψηλότερα σημεία βρασμού συμπυκνώνονται σε χαμηλότερα επίπεδα στη στήλη, ενώ τα εξαρτήματα με χαμηλότερα σημεία βρασμού συμπυκνώνονται σε υψηλότερα επίπεδα.
6. Συλλογή: Σε διαφορετικά επίπεδα της στήλης, έχουν ρυθμιστεί ξεχωριστά σημεία συλλογής για να συλλέξουν τα διαφορετικά κλάσματα.
Βασικά χαρακτηριστικά της κλασματικής απόσταξης:
* Πολλαπλοί κύκλοι: Η κλασματική απόσταξη βασίζεται σε πολλαπλούς κύκλους συμπύκνωσης και εκ νέου διαμόρφωσης για να επιτευχθεί υψηλός βαθμός διαχωρισμού.
* Στήλη κλασματικής: Η κλασματική στήλη διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο παρέχοντας μια μεγάλη επιφάνεια για συμπύκνωση και εκ νέου μεταφορά, επιτρέποντας έναν πιο αποτελεσματικό διαχωρισμό.
* κλίση θερμοκρασίας: Η κλίση της θερμοκρασίας μέσα στη στήλη κλασματικής είναι απαραίτητη για τον διαχωρισμό των εξαρτημάτων με βάση τα σημεία βρασμού τους.
Εφαρμογές κλασματικής απόσταξης:
* Διύψωση πετρελαίου: Η κλασματική απόσταξη χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό του αργού πετρελαίου σε διάφορα κλάσματα, όπως η βενζίνη, η κηροζίνη και το καύσιμο ντίζελ.
* Παραγωγή αλκοόλ: Χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό της αιθανόλης από μίγματα που έχουν υποστεί ζύμωση.
* Χημική σύνθεση: Χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό και την απομόνωση διαφορετικών χημικών ενώσεων που συντίθενται στο εργαστήριο.
Συνοπτικά: Η κλασματική απόσταξη είναι μια ισχυρή τεχνική για τον διαχωρισμό υγρών με διαφορετικά σημεία βρασμού. Βασίζεται σε πολλαπλούς κύκλους συμπύκνωσης και εκ νέου διαμόρφωσης μέσα σε μια κλασματική στήλη για να επιτευχθεί αποτελεσματικός διαχωρισμός. Αυτή η διαδικασία βρίσκει εκτεταμένες εφαρμογές σε διάφορες βιομηχανίες και επιστημονική έρευνα.
