ال التقطير التجزيئي هي عملية تستخدم لفصل المخاليط المتجانسة المتكونة من سائلين قابلين للامتزاج على الأقل. يعتمد الفصل بهذه الطريقة على نقاط الغليان المختلفة لمكونات الخليط.
يتم تطبيق هذا النوع من الفصل بشكل عام على المخاليط التي تحتوي على مكونات ذات فرق درجة غليان تبلغ حوالي 25 درجة مئوية.
الجهاز الرئيسي للعملية هو عمود التجزئة، ويسمى أيضًا عمود التقطير ، والذي يحتوي على سلسلة من العوائق في الداخل لمنع جميع مكونات الخليط من التطاير في نفس الوقت.
في الأساس ، يتم تسخين الخليط في دورق تقطير حتى تتغير الحالة الفيزيائية للمكون مع أدنى نقطة غليان. ثم يمر البخار عبر عمود كسري يفصل الكسور ، وبعد ذلك يقوم المكثف بإعادة المادة إلى الحالة السائلة بحيث يتم توجيهها إلى حاوية التجميع.
يستخدم التقطير التجزيئي على نطاق واسع في الصناعات والمختبرات ، وله أهمية تجارية كبيرة. ومن أمثلة التطبيقات: تنقية المياه ، وفصل المكونات البترولية ، وفصل الهواء المسال.
البترول ، على سبيل المثال ، هو خليط من الهيدروكربونات ، مثل البيوتان (PE 20 درجة مئوية) والبنزين (PE 150 درجة مئوية) والكيروسين (PE 300 درجة مئوية). لذلك ، فإن ترتيب فصل المكونات في التقطير الجزئي من أدنى نقطة إلى أعلى نقطة غليان هو: البيوتان والبنزين والكيروسين.
معدات التقطير التجزيئي
في التقطير التجزيئي ، يتم استخدام نظام يتكون من الأجزاء التالية:
- دورق التقطير (1) الذي يحتوي على الخليط ؛
- بطانية تسخين (2) ، توفر حرارة للخليط ؛
- عمود التقطير (3) ، والذي يسمح بالفصل حسب درجة الحرارة ؛
- ميزان حرارة (4) لمتابعة تغير درجة الحرارة ؛
- مكثف (5) لتبريد المكون المبخر ؛
- دورق (6) ، لتجميع المكون المفصول في الحالة السائلة.
عملية الفصل في التقطير التجزيئي
أولاً ، يتم وضع الخليط في دورق التقطير مع الحبيبات المضادة للتصادم لمنع التبخر السريع.
العمود المجزأ متصل بقارورة التقطير. عندما يتم تسخين الخليط ، يرتفع البخار إلى العمود ، الذي تصطف من الداخل "عوائق" ، عادة من خرز زجاجي أو خزفي.
يؤدي ملامسة السائل داخل العمود إلى فقدان مواد الخليط للحرارة عند المرور عبر الجهاز ، ويذهب فقط المكون الذي يحتوي على أقل نقطة غليان إلى أعلى العمود.
يتم بعد ذلك تبريد البخار الذي يصل إلى المكثف حتى يسيل ، أي أنه يعود إلى الحالة السائلة ويتم تجميعه في دورق الاستقبال.
اقرأ أيضا: ما هو التقطير؟
التقطير التجزيئي للبترول
الزيت عبارة عن خليط معقد من المركبات العضوية وتسمى المكونات المختلفة المفصولة في عملية التقطير الكسور. تتكون أجزاء البترول من الهيدروكربونات ، مثل البنزين والديزل والكيروسين والبيتومين.
يتم فصل الكسور في برج التقطير، عمود فولاذي مملوء بصواني بها "عوائق" لمرور النفط.
في البداية ، يتم تسخين الزيت في فرن ويتم تغذية الخليط الساخن إلى قاع برج التقطير. تكون درجة حرارة البرج أعلى في الأسفل ومنخفضة في الأعلى لمنع الأجزاء الثقيلة من التبخر مع المكونات الأخف.
يتم تكثيف الهيدروكربونات ذات السلسلة الكربونية الأطول وإزالتها في الجزء السفلي من البرج. هذه الكسور مظلمة ولزجة ويصعب تبخرها. من ناحية أخرى ، تحتوي السلسلة المفردة على نقاط غليان أقل ، وبالتالي تتكثف عند درجات حرارة أقرب إلى قمة البرج ، حيث يتم تجميعها.
معرفة المزيد عن تكرير النفط.
الفرق بين التقطير البسيط والتقطير التجزيئي
يتم تطبيق التقطير البسيط عندما نريد فصل مادة صلبة مذابة في سائل. لهذا ، نقوم بتسخين الخليط حتى يتبخر المذيب. هذه العملية أسرع وتتطلب طاقة أقل من التقطير التجزيئي.
مثال على خليط يمكن فصله عن طريق التقطير البسيط هو الماء والملح. الماء ، الذي يحتوي على نقطة غليان أقل بكثير من ملح الطعام ، يتبخر عند تسخين الخليط ، وبعد مروره عبر مكثف ، يتم تجميعه في وعاء آخر.
يتم تطبيق التقطير التجزيئي لفصل السوائل غير القابلة للامتزاج مع بعضها البعض ، مثل الماء والأسيتون.
اكتساب المزيد من المعرفة بالمحتويات:
- تقطير بسيط وجزئي
- فصل الخليط
- تمارين فصل الخليط
مراجع ببليوغرافية
براون ، ت. لام ؛ LEMAY JR. ، H. و.؛ بورستن ، ب. و.؛ بورج ، ج. تم العثور على R. الكيمياء جوهر العلوم. الطبعة التاسعة. بيرسون برنتيس هول دو برازيل ، 2008.
USBERCO ، ياء ؛ سلفادور ، إي. كيمياء عامة. الطبعة ال 12. ساو باولو: ساريفا ، 2006.
راسيل ي ب. كيمياء عامة. المجلد. 1. ماكرون ، 1996.
- التقطير
- التقطير البسيط والتجزيئي
- تكرير النفط
- تمارين فصل الخليط
- فصل المخاليط
- المواد المستخدمة في معمل الكيمياء
- الأواني الزجاجية للمختبر
- تمارين في الكيمياء العضوية مع الإجابات
