DET fraktioneret destillation er en proces, der bruges til at adskille homogene blandinger dannet af mindst to blandbare væsker. Adskillelse ved denne metode er baseret på de forskellige kogepunkter for komponenterne i blandingen.
Denne type adskillelse anvendes generelt på blandinger, der har komponenter med en kogepunktsforskel på ca. 25 °C.
Hovedapparatet til processen er fraktioneringssøjle, også kaldet en destillationskolonne, som har en række forhindringer indeni for at forhindre alle komponenter i blandingen i at fordampe på samme tid.
Grundlæggende opvarmes blandingen i en destillationskolbe, indtil den fysiske tilstand af komponenten med det laveste kogepunkt ændres. Derefter passerer dampen gennem en fraktionskolonne, som adskiller fraktionerne, og derefter får kondensatoren stoffet til at vende tilbage til flydende tilstand, så det ledes til opsamlingsbeholderen.
Fraktioneret destillation er meget udbredt i industrier og laboratorier og har stor kommerciel betydning. Eksempler på anvendelser er: vandrensning, adskillelse af oliekomponenter og adskillelse af flydende luft.
Petroleum er for eksempel en blanding af kulbrinter, såsom butan (PE 20 °C), benzin (PE 150 °C) og petroleum (PE 300 °C). Derfor er rækkefølgen af adskillelse af komponenter i fraktioneret destillation fra det laveste til det højeste kogepunkt: butan, benzin og petroleum.
Udstyr til fraktioneret destillation
Ved fraktioneret destillation anvendes et system bestående af følgende dele:
- Destillationskolbe (1), som indeholder blandingen;
- Varmetæppe (2), som giver varme til blandingen;
- Destillationskolonne (3), som tillader separation efter temperatur;
- Termometer (4), til at følge temperaturændringen;
- kondensator (5), for at afkøle den fordampede komponent;
- Bægerglas (6), for at opsamle den adskilte komponent i flydende tilstand.
Separationsproces i fraktioneret destillation
Først anbringes blandingen i destillationskolben sammen med antikollisionsgranulatet for at forhindre hurtig fordampning.
Den fraktionerede søjle forbindes med destillationskolben. Efterhånden som blandingen opvarmes, stiger damp ind i søjlen, hvis indre er beklædt med "hindringer", normalt af glas- eller porcelænsperler.
Væskens kontakt inde i kolonnen får stofferne i blandingen til at miste varme, når de passerer gennem udstyret, og kun komponenten med det laveste kogepunkt går til toppen af kolonnen.
Den damp, der når kondensatoren, afkøles derefter, indtil den bliver flydende, dvs. den vender tilbage til flydende tilstand og opsamles i modtagekolben.
Læs også: Hvad er destillation?
Fraktioneret destillation af petroleum
Olie er en kompleks blanding af organiske forbindelser, og de forskellige komponenter, der udskilles i destillationsprocessen, kaldes fraktioner. Fraktionerne af petroleum er dannet af kulbrinter, såsom benzin, diesel, petroleum og bitumen.
Brøker adskilles i destillationstårn, en stålsøjle fyldt med bakker, der har "hindringer" for passage af olie.
Indledningsvis opvarmes olien i en ovn, og den opvarmede blanding føres til bunden af et destillationstårn. Tårntemperaturen er højere i bunden og lavere i toppen for at forhindre de tungere fraktioner i at fordampe med de lettere komponenter.
De længere kulbrinter i kulstofkæden kondenseres og fjernes i bunden af tårnet. Disse fraktioner er mørke, tyktflydende og sværere at fordampe. De enkeltkædede har derimod lavere kogepunkter og kondenserer derfor ved temperaturer tættere på toppen af tårnet, hvor de opsamles.
vide mere om olieraffinering.
Forskellen mellem simpel og fraktioneret destillation
Simpel destillation anvendes, når vi ønsker at adskille et fast stof opløst i en væske. Til dette opvarmer vi blandingen, indtil opløsningsmidlet fordamper. Denne proces er hurtigere og kræver mindre energi end fraktioneret destillation.
Et eksempel på en blanding, der kan adskilles ved simpel destillation, er vand og salt. Vandet, der har et kogepunkt meget lavere end bordsalt, fordampes, når blandingen opvarmes, og efter at have passeret gennem en kondensator opsamles det i en anden beholder.
Fraktioneret destillation anvendes til adskillelse af væsker, der er blandbare med hinanden, såsom vand og acetone.
Få mere viden om indholdet:
- Enkel og fraktioneret destillation
- Blandingsadskillelse
- Blandingsadskillelsesøvelser
Bibliografiske referencer
BRUN, T. L.; LEMAY JR., H. OG.; BURSTEN, B. OG.; BURDGE, J. R. Kemi er kernevidenskaben. 9. udg. Pearson Prentice Hall do Brasil, 2008.
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Generel kemi. 12. udg. Sao Paulo: Saraiva, 2006.
RUSSELL J B. Generel kemi. vol. 1. Makron, 1996.
- Destillation
- Enkel og fraktioneret destillation
- olieraffinering
- Blandingsadskillelsesøvelser
- Adskillelse af blandinger
- Materialer brugt i Kemi-laboratoriet
- laboratorieglas
- Øvelser om organisk kemi med svar
