Kas ir destilācija? Principi un pielietojums

Destilācija ir svarīgs atdalīšanas process ķīmijā, rūpniecībā un pārtikas zinātnē. Šeit ir destilācijas definīcija un apskatīts destilācijas veidi un tā izmantošanas veidi.

Galvenās izņemtās preces: destilācija

  • Destilācija ir maisījuma sastāvdaļu atdalīšanas process, pamatojoties uz dažādiem viršanas punktiem.
  • Destilācijas pielietojuma piemēri ir spirta attīrīšana, atsāļošana, jēlnaftas attīrīšana un sašķidrinātu gāzu izgatavošana no gaisa.
  • Cilvēki destilāciju ir izmantojuši vismaz 3000 gadus pirms mūsu ēras Indus ielejā.

Destilācijas definīcija

Destilācija ir plaši izmantota maisījumu atdalīšanas metode, kuras pamatā ir apstākļu atšķirības, kas vajadzīgi, lai mainītu maisījuma sastāvdaļu fāzi. Lai atdalītu šķidrumu maisījumu, šķidrumu var sasildīt, lai piespiestu komponentus, kuriem ir dažādi viršanas punkti, gāzes fāzē. Pēc tam gāzi kondensē atpakaļ šķidrā veidā un savāc. Procesa atkārtošanu savāktajā šķidrumā, lai uzlabotu produkta tīrību, sauc par divkāršu destilāciju. Lai arī terminu visbiežāk piemēro šķidrumiem, apgriezto procesu var izmantot gāzu atdalīšanai, sašķidrinot komponentus, izmantojot temperatūras un / vai spiediena izmaiņas.

instagram viewer

Augu, kas veic destilāciju, sauc par a spirta rūpnīca. Ierīci, ko izmanto destilācijai, sauc par a joprojām.

Vēsture

Agrākie zināmie destilācijas pierādījumi nāk no terakotas destilācijas aparāti datēta ar 3000. gadu pirms Kristus Indijas ielejā Pakistānā. Bija zināms, ka destilāciju izmanto Mezopotāmijas babilonieši. Sākumā tiek uzskatīts, ka destilācija tika izmantota smaržu izgatavošanai. Dzērienu destilācija notika daudz vēlāk. Arābu ķīmiķis Al-Kindi destilēja alkoholu 9. gadsimta Irākā. Sākot ar 12. gadsimtu, alkoholisko dzērienu destilācija šķiet izplatīta Itālijā un Ķīnā.

Destilācijas lietojumi

Destilāciju izmanto daudzos komerciālos procesos, piemēram, benzīna, destilēta ūdens, ksilola, spirta, parafīna, petrolejas un daudzi citi šķidrumi. Gāze var būt sašķidrināta un atsevišķa. Piemēram: slāpekli, skābekli un argonu destilē no gaisa.

Destilācijas veidi

Destilācijas veidi ietver vienkāršu destilāciju, frakcionētā destilācija (dažādas gaistošās “frakcijas” tiek savāktas, kad tās rodas) un destruktīva destilācija (parasti materiālu karsē tā, lai tas sadalītos savienojumos savākšanai).

Vienkārša destilācija

Vienkāršu destilāciju var izmantot, ja divu šķidrumu viršanas temperatūra ievērojami atšķiras viens no otra vai šķidrumu atdalīšanai no cietām vielām vai nepastāvīgām sastāvdaļām. Vienkāršā destilācijā maisījums tiek uzkarsēts, lai gaistošāko sastāvdaļu no šķidruma mainītu tvaikos. Tvaiki paceļas un nonāk kondensatorā. Parasti kondensatoru atdzesē (piemēram, ap to izlaižot aukstu ūdeni), lai veicinātu savākto tvaiku kondensāciju.

Tvaika destilācija

Tvaika destilācija ir izmanto, lai atdalītu karstumjutīgas sastāvdaļas. Maisījumam pievieno tvaiku, liekot tā daļai iztvaikot. Šos tvaikus atdzesē un kondensē divās šķidrās frakcijās. Dažreiz frakcijas savāc atsevišķi, vai arī tām var būt atšķirīgas blīvuma vērtības, tāpēc viņi atsevišķi atdalās. Kā piemēru var minēt ziedu destilāciju ar tvaiku, lai iegūtu ēterisko eļļu un ūdens bāzes destilātu.

Frakcionētā destilācija

Frakcionētu destilāciju izmanto, ja maisījuma sastāvdaļu viršanas temperatūra ir tuvu viena otrai, kā noteikts izmantojot Raoult likumu. Frakcionēšanas kolonnu izmanto, lai atdalītu komponentus, kurus izmanto destilācijas sērijās, kuras sauc par rektifikāciju. Frakcionētā destilācijā maisījumu karsē tā, lai tvaiki paaugstinātos un nonāk frakcionēšanas kolonnā. Kad tvaiki atdziest, tas kondensējas uz kolonnas iepakojuma materiāla. Augošā tvaika siltums liek šim šķidrumam atkal iztvaikot, pārvietojot to pa kolonnu un galu galā iegūstot maisījuma gaistošāko komponentu augstāku tīrības paraugu.

Vakuuma destilācija

Vakuumdestilāciju izmanto, lai atdalītu komponentus, kuriem ir augsta viršanas temperatūra. Aparāta spiediena pazemināšana pazemina arī viršanas temperatūru. Pretējā gadījumā process ir līdzīgs citiem destilācijas veidiem. Vakuumdestilācija ir īpaši noderīga, ja normālais viršanas punkts pārsniedz savienojuma sadalīšanās temperatūru.

Avoti

  • Allchin, F. R. (1979). "Indija: senās destilācijas mājas?". Cilvēks. 14 (1): 55–63. doi:10.2307/2801640
  • Forbes, R Dž. (1970). Īsa destilācijas mākslas vēsture no pirmsākumiem līdz Celjē Blumenthala nāvei. BRILL. ISBN 978-90-04-00617-1.
  • Harwood, Laurence M.; Gaumīgais, Kristofers Dž. (1989). Eksperimentālā organiskā ķīmija: principi un prakse (Ilustrēts red.). Oksforda: Blekvelas zinātniskās publikācijas. ISBN 978-0-632-02017-1.
instagram story viewer