THE frakcinis distiliavimas yra procesas, naudojamas homogeniniams mišiniams, sudarytiems iš mažiausiai dviejų besimaišančių skysčių, atskirti. Atskyrimas šiuo metodu pagrįstas skirtingomis mišinio komponentų virimo temperatūrais.
Šis atskyrimo būdas paprastai taikomas mišiniams, kurių komponentų virimo temperatūra skiriasi maždaug 25 °C.
Pagrindinis proceso aparatas yra frakcionavimo kolonėlė, dar vadinama distiliavimo kolona, kurios viduje yra daugybė kliūčių, neleidžiančių visiems mišinio komponentams išgaruoti vienu metu.
Iš esmės mišinys kaitinamas distiliavimo kolboje, kol pasikeičia komponento, kurio virimo temperatūra žemiausia, fizinė būsena. Tada garai praeina per frakcinę kolonėlę, kuri atskiria frakcijas, o po to kondensatorius grąžina medžiagą į skystą būseną, kad ji būtų nukreipta į surinkimo indą.
Frakcinis distiliavimas plačiai naudojamas pramonėje ir laboratorijose, turintis didelę komercinę reikšmę. Naudojimo pavyzdžiai: vandens valymas, naftos komponentų atskyrimas ir suskystinto oro atskyrimas.
Pavyzdžiui, nafta yra angliavandenilių, tokių kaip butanas (PE 20 °C), benzinas (PE 150 °C) ir žibalas (PE 300 °C), mišinys. Todėl frakcinio distiliavimo komponentų atskyrimo tvarka nuo žemiausio iki aukščiausios virimo temperatūros yra tokia: butanas, benzinas ir žibalas.
Frakcinio distiliavimo įranga
Frakciniame distiliavime naudojama sistema, sudaryta iš šių dalių:
- Distiliavimo kolba (1), kurioje yra mišinys;
- Šildymo antklodė (2), kuri suteikia mišiniui šilumą;
- Distiliavimo kolonėlė (3), leidžianti atskirti pagal temperatūrą;
- Termometras (4), skirtas stebėti temperatūros pokytį;
- Kondensatorius (5), skirtas išgaravusiam komponentui vėsinti;
- Stiklinė (6) atskirtam komponentui surinkti skystoje būsenoje.
Atskyrimo procesas frakciniame distiliavime
Pirmiausia mišinys supilamas į distiliavimo kolbą kartu su susidūrimą apsaugančiomis granulėmis, kad būtų išvengta greito išgaravimo.
Frakcionuota kolonėlė prijungiama prie distiliavimo kolbos. Kaitinant mišinį, garai kyla į koloną, kurios vidus išklotas „kliūtimis“, dažniausiai iš stiklo ar porceliano karoliukų.
Skysčiui kontaktuojant kolonėlės viduje, mišinio medžiagos, eidamos per įrangą, praranda šilumą ir tik žemiausią virimo temperatūrą turintis komponentas patenka į kolonėlės viršų.
Tada garai, kurie pasiekia kondensatorių, atšaldomi, kol suskystėja, tai yra, grįžta į skystą būseną ir surenkami į priėmimo kolbą.
Taip pat skaitykite: Kas yra distiliavimas?
Frakcinis naftos distiliavimas
Aliejus yra sudėtingas organinių junginių mišinys, o įvairūs komponentai, atskirti distiliavimo procese, vadinami frakcijomis. Naftos frakcijas sudaro angliavandeniliai, tokie kaip benzinas, dyzelinas, žibalas ir bitumas.
Frakcijos yra atskirtos distiliavimo bokštas, plieninė kolona, užpildyta padėklais, turinčiais „kliūtis“ alyvai praeiti.
Iš pradžių aliejus kaitinamas krosnyje, o įkaitintas mišinys tiekiamas į distiliavimo bokšto dugną. Bokšto temperatūra yra aukštesnė apačioje ir žemesnė viršuje, kad sunkesnės frakcijos neišgaruotų kartu su lengvesniais komponentais.
Ilgesnės anglies grandinės angliavandeniliai kondensuojami ir pašalinami bokšto apačioje. Šios frakcijos yra tamsios, klampios ir sunkiau išgaruoja. Kita vertus, vienos grandinės virimo temperatūra yra žemesnė, todėl kondensuojasi esant temperatūrai arčiau bokšto viršaus, kur jie surenkami.
sužinoti daugiau apie naftos perdirbimas.
Skirtumas tarp paprasto ir frakcinio distiliavimo
Paprastasis distiliavimas taikomas, kai norime atskirti skystyje ištirpusią kietą medžiagą. Tam mišinį kaitiname tol, kol išgaruos tirpiklis. Šis procesas yra greitesnis ir reikalauja mažiau energijos nei frakcinis distiliavimas.
Mišinio, kurį galima atskirti paprastu distiliavimu, pavyzdys yra vanduo ir druska. Vanduo, kurio virimo temperatūra daug žemesnė nei valgomosios druskos, mišinį kaitinant išgaruoja ir, pratekėjus per kondensatorių, surenkamas į kitą indą.
Frakcinis distiliavimas naudojamas atskiriant skysčius, kurie maišosi tarpusavyje, pavyzdžiui, vandenį ir acetoną.
Gaukite daugiau žinių apie turinį:
- Paprastas ir frakcinis distiliavimas
- Mišinio atskyrimas
- Mišinio atskyrimo pratimai
Bibliografinės nuorodos
BRUNAS, T. L.; LEMAY JR., H. IR.; BURTENAS, B. IR.; BURDŽAS, J. R. Chemija yra pagrindinis mokslas. 9-asis leidimas Pearson Prentice Hall do Brasil, 2008 m.
USBERCO, J.; SALVADORAS, E. Bendroji chemija. 12-asis leidimas San Paulas: Saraiva, 2006 m.
RASELIS J B. Bendroji chemija. t. 1. Makronas, 1996 m.
- Distiliavimas
- Paprastas ir frakcinis distiliavimas
- naftos perdirbimas
- Mišinio atskyrimo pratimai
- Mišinių atskyrimas
- Chemijos laboratorijoje naudojamos medžiagos
- laboratoriniai stikliniai indai
- Organinės chemijos pratimai su atsakymais
