AZ frakcionált desztilláció olyan eljárás, amelyet legalább két elegyedő folyadékból álló homogén keverékek szétválasztására használnak. Az ezzel a módszerrel végzett elválasztás a keverék összetevőinek különböző forráspontjain alapul.
Ezt a fajta elválasztást általában olyan keverékeknél alkalmazzák, amelyek komponensei körülbelül 25 °C forráspont-különbséggel rendelkeznek.
A folyamat fő berendezése a frakcionáló oszlop, amelyet desztillációs oszlopnak is neveznek, amelynek belsejében egy sor akadály van, amelyek megakadályozzák, hogy a keverék minden komponense egyidejűleg elpárologjon.
Alapvetően a keveréket egy desztilláló lombikban hevítik addig, amíg a legalacsonyabb forráspontú komponens fizikai állapota meg nem változik. Ezután a gőz egy frakcionált oszlopon halad át, amely szétválasztja a frakciókat, majd a kondenzátor visszavezeti az anyagot folyékony állapotba, így az a gyűjtőedénybe kerül.
A frakcionált desztillációt széles körben alkalmazzák az iparban és a laboratóriumokban, nagy kereskedelmi jelentőséggel bír. Alkalmazási példák: víztisztítás, kőolajkomponensek szétválasztása és cseppfolyósított levegő elválasztása.
A kőolaj például olyan szénhidrogének keveréke, mint a bután (PE 20 °C), a benzin (PE 150 °C) és a kerozin (PE 300 °C). Ezért a frakcionált desztillációban a komponensek elválasztási sorrendje a legalacsonyabbtól a legmagasabb forráspontig: bután, benzin és kerozin.
Frakcionált desztilláló berendezés
A frakcionált desztilláció során a következő részekből álló rendszert alkalmazzák:
- Desztilláló lombik (1), amely tartalmazza a keveréket;
- Fűtőtakaró (2), amely hőt biztosít a keveréknek;
- Desztillációs oszlop (3), amely lehetővé teszi a hőmérséklet szerinti elválasztást;
- Hőmérő (4), a hőmérsékletváltozás követésére;
- Kondenzátor (5) az elpárolgott komponens hűtésére;
- Pohár (6) a leválasztott komponens folyékony halmazállapotú összegyűjtésére.
Elválasztási folyamat frakcionált desztillációban
Először a keveréket a desztilláló lombikba helyezzük az ütközésgátló granulátumokkal együtt, hogy megakadályozzuk a gyors párolgást.
A frakcionált oszlopot a desztilláló lombikhoz csatlakoztatjuk. A keverék melegítése során gőz száll fel az oszlopba, amelynek belsejét "akadályok" borítják, általában üveg- vagy porcelángyöngyök.
Az oszlopon belüli folyadék érintkezése következtében a keverék anyagai hőt veszítenek, amikor áthaladnak a berendezésen, és csak a legalacsonyabb forráspontú komponens kerül az oszlop tetejére.
A kondenzátorba jutó gőzt ezután cseppfolyósodásig hűtik, azaz visszakerül folyékony állapotba, és a fogadólombikban gyűlik össze.
Olvasd el te is: Mi a desztilláció?
Ásványolaj frakcionált desztillációja
Az olaj szerves vegyületek összetett keveréke, és a desztillációs folyamat során elválasztott különböző komponenseket frakcióknak nevezzük. A kőolaj frakcióit szénhidrogének alkotják, például benzin, gázolaj, kerozin és bitumen.
A frakciókat a desztilláló torony, egy acéloszlop, tele tálcákkal, amelyeken "akadályok" vannak az olaj áthaladása előtt.
Kezdetben az olajat kemencében hevítik, és a felmelegített keveréket egy desztillálótorony aljára táplálják. A torony hőmérséklete alul magasabb, felül alacsonyabb, hogy megakadályozzuk a nehezebb frakciók elpárolgását a könnyebb komponensekkel.
A hosszabb szénláncú szénhidrogéneket a torony alján kondenzálják és eltávolítják. Ezek a frakciók sötétek, viszkózusak és nehezebben párologtathatók el. Az egyláncúaknak viszont alacsonyabb a forráspontjuk, ezért a torony tetejéhez közelebbi hőmérsékleten kondenzálódnak, ahol összegyűjtik őket.
többet tudni róla olajfinomítás.
Különbség az egyszerű és a frakcionált desztilláció között
Az egyszerű desztillációt akkor alkalmazzuk, amikor a folyadékban oldott szilárd anyagot szeretnénk elkülöníteni. Ehhez az elegyet addig melegítjük, amíg az oldószer el nem párolog. Ez a folyamat gyorsabb és kevesebb energiát igényel, mint a frakcionált desztilláció.
Az egyszerű desztillációval szétválasztható keverékre példa a víz és a só. A konyhasónál jóval alacsonyabb forráspontú víz a keverék melegítése során elpárolog, majd egy kondenzátoron áthaladva egy másik tartályba gyűjtik.
A frakcionált desztillációt az egymással elegyedő folyadékok, például víz és aceton elválasztására alkalmazzák.
Szerezzen további ismereteket a tartalommal:
- Egyszerű és frakcionált desztilláció
- A keverék szétválasztása
- Keverékelválasztó gyakorlatok
Bibliográfiai hivatkozások
BROWN, T. L.; LEMAY JR., H. ÉS.; BURSTEN, B. ÉS.; BURDGE, J. R. A kémia az alapvető tudomány. 9. kiadás Pearson Prentice Hall do Brasil, 2008.
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Általános kémia. 12. kiadás Sao Paulo: Saraiva, 2006.
RUSSELL J B. Általános kémia. köt. 1. Makron, 1996.
- Lepárlás
- Egyszerű és frakcionált desztilláció
- olajfinomítás
- Keverékelválasztó gyakorlatok
- Keverékek szétválasztása
- A kémiai laboratóriumban használt anyagok
- laboratóriumi üvegáru
- Szerves kémia gyakorlatok válaszokkal
