Frakcijska destilacija: kaj je to, postopek in primeri

THE frakcijska destilacija je postopek, ki se uporablja za ločevanje homogenih mešanic, ki jih tvorita vsaj dve mešani tekočini. Ločevanje po tej metodi temelji na različnih vreliščih komponent zmesi.

Ta vrsta ločevanja se običajno uporablja za zmesi, ki imajo komponente z razliko v vrelišču približno 25 °C.

Glavna naprava za postopek je frakcionirna kolona, imenovan tudi destilacijski stolpec, ki ima v notranjosti vrsto ovir, ki preprečujejo, da bi vse komponente mešanice izhlapele hkrati.

V bistvu se mešanica segreva v destilacijski bučki, dokler se ne spremeni agregatno stanje komponente z najnižjim vreliščem. Nato gre para skozi frakcijsko kolono, ki loči frakcije, nato pa kondenzator poskrbi, da se snov vrne v tekoče stanje, da se usmeri v zbirno posodo.

Frakcijska destilacija se pogosto uporablja v industriji in laboratorijih in ima velik komercialni pomen. Primeri uporabe so: čiščenje vode, ločevanje komponent nafte in ločevanje utekočinjenega zraka.

Nafta je na primer mešanica ogljikovodikov, kot so butan (PE 20 °C), bencin (PE 150 °C) in kerozin (PE 300 °C). Zato je vrstni red ločevanja komponent pri frakcijski destilaciji od najnižjega do najvišjega vrelišča: butan, bencin in kerozin.

instagram story viewer

Oprema za frakcijsko destilacijo

Pri frakcijski destilaciji se uporablja sistem, sestavljen iz naslednjih delov:

Destilacijsko bučko (1), ki vsebuje zmes;
Grelna odeja (2), ki mešanici daje toploto;
Destilacijska kolona (3), ki omogoča ločevanje po temperaturi;
Termometer (4), za spremljanje temperaturnih sprememb;
Kondenzator (5), za hlajenje uparjene komponente;
Čaša (6) za zbiranje ločene komponente v tekočem stanju.

Postopek ločevanja pri frakcijski destilaciji

Najprej zmes damo v destilacijsko bučko skupaj z zrnci proti trku, da preprečimo hitro izhlapevanje.

Frakcionirana kolona je povezana z destilacijsko bučko. Ko se mešanica segreje, se para dvigne v stolpec, katerega notranjost je obložena z "ovirami", običajno iz steklenih ali porcelanastih kroglic.

Stik tekočine znotraj kolone povzroči, da snovi zmesi izgubijo toploto pri prehodu skozi opremo in samo komponenta z najnižjim vreliščem gre na vrh kolone.

Hlapi, ki pridejo v kondenzator, se nato ohladijo, dokler se ne utekočinijo, to pomeni, da se vrnejo v tekoče stanje in se zbirajo v sprejemni bučki.

Preberite tudi: Kaj je destilacija?

Frakcijska destilacija nafte

Olje je kompleksna mešanica organskih spojin in različne komponente, ki se ločijo v procesu destilacije, imenujemo frakcije. Frakcije nafte tvorijo ogljikovodiki, kot so bencin, dizel, kerozin in bitumen.

Frakcije so ločene v destilacijski stolp, jekleni steber, napolnjen s pladnji, ki imajo "ovire" za prehajanje olja.

Na začetku se olje segreje v peči in segreta mešanica se dovaja na dno destilacijskega stolpa. Temperatura stolpa je višja na dnu in nižja na vrhu, da se prepreči izhlapevanje težjih frakcij z lažjimi komponentami.

Ogljikovodiki z daljšo ogljikovo verigo se kondenzirajo in odstranijo na dnu stolpa. Te frakcije so temne, viskozne in jih je težje izhlapeti. Enoverižni pa imajo nižja vrelišča in zato kondenzirajo pri temperaturah bližje vrhu stolpa, kjer se zbirajo.

vedeti več o rafiniranje nafte.

Razlika med preprosto in frakcijsko destilacijo

Enostavno destilacijo uporabimo, ko želimo ločiti trdno snov, raztopljeno v tekočini. Za to zmes segrevamo, dokler topilo ne izhlapi. Ta proces je hitrejši in zahteva manj energije kot frakcijska destilacija.

Primer mešanice, ki jo je mogoče ločiti s preprosto destilacijo, sta voda in sol. Voda, ki ima vrelišče veliko nižje od kuhinjske soli, se pri segrevanju zmesi izhlapi in se po prehodu skozi kondenzator zbere v drugi posodi.

Frakcijska destilacija se uporablja za ločevanje tekočin, ki se med seboj mešajo, kot sta voda in aceton.

Pridobite več znanja z vsebinami: