Fraksiyonel damıtma: nedir, süreç ve örnekler

protection click fraud

bu kademeli damıtma En az iki karışabilir sıvının oluşturduğu homojen karışımları ayırmak için kullanılan bir işlemdir. Bu yöntemle ayırma, karışımı oluşturan bileşenlerin farklı kaynama noktalarına dayanır.

Bu tür ayırma genellikle yaklaşık 25 °C kaynama noktası farkı olan bileşenlere sahip karışımlara uygulanır.

İşlem için ana aparat, fraksiyonasyon sütunuKarışımın tüm bileşenlerinin aynı anda buharlaşmasını önlemek için içinde bir dizi engel bulunan damıtma sütunu olarak da adlandırılır.

Temel olarak karışım, kaynama noktası en düşük olan bileşenin fiziksel durumu değişene kadar bir damıtma şişesi içinde ısıtılır. Daha sonra buhar, fraksiyonları ayıran bir fraksiyonel kolondan geçer ve bundan sonra kondansatör maddeyi sıvı hale getirerek toplama kabına yönlendirilmesini sağlar.

Fraksiyonel damıtma, büyük ticari öneme sahip endüstrilerde ve laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygulama örnekleri şunlardır: su arıtma, petrol bileşenlerinin ayrılması ve sıvılaştırılmış havanın ayrılması.

instagram story viewer

Örneğin petrol, bütan (PE 20 °C), benzin (PE 150 °C) ve kerosen (PE 300 °C) gibi bir hidrokarbon karışımıdır. Bu nedenle, fraksiyonel damıtmada bileşenlerin en düşük kaynama noktasından en yüksek kaynama noktasına ayrılma sırası: bütan, benzin ve kerosendir.

Fraksiyonel damıtma ekipmanı

Fraksiyonel damıtmada aşağıdaki parçalardan oluşan bir sistem kullanılır:

Karışımı içeren damıtma şişesi (1);
Karışıma ısı sağlayan ısıtıcı battaniye (2);
Sıcaklığa göre ayırmayı sağlayan damıtma kolonu (3);
Sıcaklık değişimini takip etmek için termometre (4);
Buharlaşan bileşeni soğutmak için kondenser (5);
Beher (6), ayrılan bileşeni sıvı halde toplamak için.

Fraksiyonel damıtmada ayırma işlemi

İlk olarak, hızlı buharlaşmayı önlemek için karışım, çarpışma önleyici granüllerle birlikte damıtma şişesine yerleştirilir.

Parçalanmış kolon damıtma şişesine bağlanır. Karışım ısıtıldıkça, içi genellikle cam veya porselen boncuklardan oluşan "engeller" ile kaplı olan sütuna buhar yükselir.

Akışkanın kolon içindeki teması, karışımdaki maddelerin ekipmandan geçerken ısı kaybetmesine neden olur ve sadece kaynama noktası en düşük olan bileşen kolonun tepesine gider.

Kondensere ulaşan buhar daha sonra sıvılaşana kadar soğutulur, yani sıvı hale döner ve alıcı balonda toplanır.

Siz de okuyun: Damıtma nedir?

Petrolün fraksiyonel damıtılması

Yağ, organik bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır ve damıtma işleminde ayrılan farklı bileşenlere fraksiyonlar denir. Petrol fraksiyonları, benzin, dizel, gazyağı ve bitüm gibi hidrokarbonlardan oluşur.

Kesirler ayrılır damıtma kulesi, yağın geçişi için "engelleri" olan tepsilerle dolu çelik bir sütun.

Başlangıçta, yağ bir fırında ısıtılır ve ısıtılan karışım bir damıtma kulesinin dibine beslenir. Daha ağır parçaların daha hafif bileşenlerle buharlaşmasını önlemek için kule sıcaklığı altta daha yüksek ve üstte daha düşüktür.

Daha uzun karbon zincirli hidrokarbonlar, kulenin dibinde yoğunlaştırılır ve çıkarılır. Bu fraksiyonlar karanlık, viskozdur ve buharlaşması daha zordur. Tek zincirli olanlar ise daha düşük kaynama noktalarına sahiptir ve bu nedenle, toplandıkları kulenin tepesine daha yakın sıcaklıklarda yoğunlaşırlar.

hakkında daha fazla bilgi petrol arıtma.

Basit ve fraksiyonel damıtma arasındaki fark

Bir sıvı içinde çözünmüş bir katıyı ayırmak istediğimizde basit damıtma uygulanır. Bunun için karışımı çözücü buharlaşana kadar ısıtıyoruz. Bu işlem daha hızlıdır ve fraksiyonel damıtmadan daha az enerji gerektirir.

Basit damıtma ile ayrılabilen karışımlara örnek olarak su ve tuz verilebilir. Kaynama noktası sofra tuzundan çok daha düşük olan su, karışım ısıtıldığında buharlaştırılır ve bir kondenserden geçtikten sonra başka bir kapta toplanır.

Fraksiyonel damıtma, su ve aseton gibi birbiriyle karışabilen sıvıların ayrılmasına uygulanır.

İçerikle daha fazla bilgi edinin: