Fractionele distillatie: wat het is, proces en voorbeelden

protection click fraud

DE gefractioneerde destillatie is een proces dat wordt gebruikt om homogene mengsels te scheiden die worden gevormd door ten minste twee mengbare vloeistoffen. Scheiding door deze methode is gebaseerd op de verschillende kookpunten van de componenten van het mengsel.

Dit type scheiding wordt over het algemeen toegepast op mengsels met componenten met een kookpuntverschil van ongeveer 25 °C.

Het belangrijkste apparaat voor het proces is de fractioneringskolom, ook wel een destillatiekolom genoemd, die een reeks obstakels bevat om te voorkomen dat alle componenten van het mengsel tegelijkertijd vervluchtigen.

In principe wordt het mengsel in een destillatiekolf verwarmd totdat de fysieke toestand van de component met het laagste kookpunt verandert. Vervolgens gaat de stoom door een fractionele kolom, die de fracties scheidt, en daarna laat de condensor de substantie terugkeren naar de vloeibare toestand zodat deze naar de verzamelcontainer wordt geleid.

Fractionele destillatie wordt veel gebruikt in industrieën en laboratoria en heeft een grote commerciële betekenis. Voorbeelden van toepassingen zijn: waterzuivering, scheiding van aardoliecomponenten en scheiding van vloeibare lucht.

instagram story viewer

Aardolie is bijvoorbeeld een mengsel van koolwaterstoffen, zoals butaan (PE 20 °C), benzine (PE 150 °C) en kerosine (PE 300 °C). Daarom is de volgorde van scheiding van componenten bij gefractioneerde destillatie van het laagste naar het hoogste kookpunt: butaan, benzine en kerosine.

Apparatuur voor fractionele distillatie

Bij gefractioneerde destillatie wordt een systeem gebruikt dat bestaat uit de volgende onderdelen:

gefractioneerde destillatie
  • destillatiekolf (1), die het mengsel bevat;
  • Verwarmingsdeken (2), die warmte aan het mengsel geeft;
  • Destillatiekolom (3), die scheiding volgens temperatuur mogelijk maakt;
  • Thermometer (4), om de temperatuurverandering te volgen;
  • condensor (5), om de verdampte component af te koelen;
  • Beker (6), om de afgescheiden component in vloeibare toestand op te vangen.

Scheidingsproces bij gefractioneerde destillatie

Eerst wordt het mengsel samen met de antibotskorrels in de destillatiekolf gedaan om snelle verdamping te voorkomen.

De gefractioneerde kolom wordt aangesloten op de destillatiekolf. Terwijl het mengsel wordt verwarmd, stijgt stoom in de kolom, waarvan de binnenkant is bekleed met "obstakels", meestal van glazen of porseleinen kralen.

Het contact van de vloeistof in de kolom zorgt ervoor dat de stoffen van het mengsel warmte verliezen wanneer ze door de apparatuur gaan en alleen de component met het laagste kookpunt gaat naar de bovenkant van de kolom.

De damp die de condensor bereikt, wordt vervolgens afgekoeld totdat deze vloeibaar wordt, dat wil zeggen dat deze terugkeert naar de vloeibare toestand en wordt opgevangen in de opvangkolf.

Lees ook: Wat is distillatie?

Fractionele destillatie van aardolie

Olie is een complex mengsel van organische verbindingen en de verschillende componenten die in het destillatieproces worden gescheiden, worden fracties genoemd. De fracties van aardolie worden gevormd door koolwaterstoffen, zoals benzine, diesel, kerosine en bitumen.

Breuken worden gescheiden in de distillatie toren, een stalen kolom gevuld met bakken die "obstakels" hebben voor de doorgang van olie.

Aanvankelijk wordt de olie verwarmd in een oven en wordt het verwarmde mengsel naar de bodem van een destillatietoren geleid. De torentemperatuur is aan de onderkant hoger en aan de bovenkant lager om te voorkomen dat de zwaardere fracties verdampen met de lichtere componenten.

De koolwaterstoffen met een langere koolstofketen worden gecondenseerd en op de bodem van de toren verwijderd. Deze fracties zijn donker, stroperig en moeilijker te verdampen. De enkelketenige hebben daarentegen lagere kookpunten en condenseren daarom bij temperaturen dichter bij de top van de toren, waar ze worden verzameld.

meer weten over olieraffinage.

Verschil tussen eenvoudige en gefractioneerde destillatie

Eenvoudige destillatie wordt toegepast wanneer we een vaste stof opgelost in een vloeistof willen scheiden. Hiervoor verwarmen we het mengsel totdat het oplosmiddel verdampt. Dit proces is sneller en vereist minder energie dan gefractioneerde destillatie.

Een voorbeeld van een mengsel dat kan worden gescheiden door eenvoudige destillatie is water en zout. Het water, dat een veel lager kookpunt heeft dan keukenzout, wordt verdampt wanneer het mengsel wordt verwarmd en, nadat het door een condensor is gegaan, wordt het opgevangen in een andere container.

Fractionele destillatie wordt toegepast voor het scheiden van vloeistoffen die met elkaar mengbaar zijn, zoals water en aceton.

Meer kennis opdoen met de inhoud:

  • Eenvoudige en gefractioneerde destillatie
  • mengsel scheiding
  • Mengselscheidingsoefeningen

Bibliografische verwijzingen

BRUIN, T. L.; LEMAY JR., H. EN.; BURSTEN, B. EN.; BURDGE, J. R. Scheikunde de kernwetenschap. 9e druk. Pearson Prentice Hall do Brasil, 2008.

USBERCO, J.; SALVADOR, E. Algemene scheikunde. 12e druk. So Paulo: Saraiva, 2006.

RUSSELL J B. Algemene scheikunde. vol. 1. Makron, 1996.

  • Distillatie
  • Eenvoudige en fractionele distillatie
  • olieraffinage
  • Mengselscheidingsoefeningen
  • Scheiding van mengsels
  • Materialen die worden gebruikt in het laboratorium voor chemie
  • laboratorium glaswerk
  • Oefeningen over organische chemie met antwoorden
Teachs.ru
Halfwaardetijd of semi-desintegratieperiode. Halveringstijd

Halfwaardetijd of semi-desintegratieperiode. Halveringstijd

Beschouw de vervalreactie van tritium, een isotoop van waterstof met massagetal drie, met twee ne...

read more
Bèta-emissie (β). Bèta-deeltjes emissie

Bèta-emissie (β). Bèta-deeltjes emissie

Ontdekking: Zoals vermeld in de tekst "Alfa-emissie (α)”, De Nieuw-Zeelandse chemicus Ernest Ruth...

read more
Plasma - een andere staat van materie. Plasma

Plasma - een andere staat van materie. Plasma

GIn ons dagelijks leven is het heel gewoon om stoffen te zien in de zogenaamde drie toestanden (a...

read more
instagram viewer