THE фракційна перегонка це процес, який використовується для розділення однорідних сумішей, утворених щонайменше двома змішуваними рідинами. Поділ цим методом заснований на різних температурах кипіння компонентів суміші.
Цей тип поділу зазвичай застосовується до сумішей, які містять компоненти з різницею температур кипіння приблизно на 25 °C.
Основним апаратом для процесу є колона фракціонування, яку також називають дистиляційною колоною, яка має ряд перешкод усередині, щоб запобігти одночасному випаровуванню всіх компонентів суміші.
В основному суміш нагрівають в дистиляційній колбі до зміни фізичного стану компонента з найнижчою температурою кипіння. Потім пара проходить через фракційну колону, яка розділяє фракції, після чого конденсатор змушує речовину повертатися в рідкий стан, щоб воно було спрямоване в збірну ємність.
Фракційна дистиляція широко використовується в промисловості і лабораторіях, маючи велике комерційне значення. Приклади застосування: очищення води, відділення нафтових компонентів і відділення зрідженого повітря.
Нафта, наприклад, є сумішшю вуглеводнів, таких як бутан (PE 20 °C), бензин (PE 150 °C) і гас (PE 300 °C). Отже, порядок поділу компонентів при фракційній дистиляції від найнижчої до найвищої точки кипіння такий: бутан, бензин і гас.
Обладнання для фракційної дистиляції
При фракційній дистиляції використовується система, що складається з наступних частин:
- Перегінна колба (1), яка містить суміш;
- Нагрівальна ковдра (2), яка забезпечує нагрівання суміші;
- Ректифікаційна колона (3), яка дозволяє розділяти за температурою;
- Термометр (4), щоб стежити за зміною температури;
- Конденсатор (5) для охолодження компонента, що випаровується;
- Стакан (6) для збору відокремленого компонента в рідкому стані.
Процес розділення при фракційній дистиляції
Спочатку суміш поміщають у дистиляційну колбу разом із гранулами проти зіткнення, щоб запобігти швидкому випаровуванню.
Фракціонну колонку з'єднують з дистиляційною колбою. Коли суміш нагрівається, пара піднімається в колону, внутрішня частина якої вистелена «перешкодами», як правило, зі скляних або порцелянових кульок.
Контакт рідини всередині колони призводить до того, що речовини суміші втрачають тепло при проходженні через обладнання, і лише компонент з найнижчою температурою кипіння потрапляє до верхньої частини колони.
Пара, яка досягає конденсатора, потім охолоджується, поки не розріджується, тобто повертається в рідкий стан і збирається в приймальній колбі.
Читайте також: Що таке дистиляція?
Фракційна перегонка нафти
Нафта є складною сумішшю органічних сполук, а різні компоненти, розділені в процесі дистиляції, називають фракціями. Фракції нафти утворюються вуглеводнями, такими як бензин, дизельне паливо, гас і бітум.
Фракції розділені на дистиляційна башта, сталева колона, заповнена лотками, які мають «перешкоди» для проходження нафти.
Спочатку нафта нагрівається в печі, а нагріта суміш подається на дно дистиляційної башти. Температура вежі вища внизу і нижча вгорі, щоб запобігти випаровуванню важких фракцій разом із легшими компонентами.
Вуглеводні з довшим вуглецевим ланцюгом конденсуються та видаляються на дні башти. Ці фракції темні, в’язкі, їх важче випаровувати. Одноланцюгові, з іншого боку, мають нижчу температуру кипіння і, отже, конденсуються при температурах, ближчих до верхньої частини вежі, де вони збираються.
знати більше про нафтопереробка.
Різниця між простою та фракційною дистиляцією
Проста дистиляція застосовується, коли ми хочемо відокремити тверду речовину, розчинену в рідині. Для цього нагріваємо суміш до випаровування розчинника. Цей процес відбувається швидше і вимагає менше енергії, ніж фракційна дистиляція.
Прикладом суміші, яку можна розділити простою дистиляцією, є вода і сіль. Вода, яка має температуру кипіння набагато нижчу, ніж кухонна сіль, випаровується при нагріванні суміші і, пройшовши через конденсатор, збирається в іншу ємність.
Фракційна дистиляція застосовується для розділення рідин, які змішуються одна з одною, наприклад води та ацетону.
Отримайте більше знань зі змістом:
- Проста і дробова дистиляція
- Поділ суміші
- Вправи на розділення суміші
Бібліографічні посилання
БРАУН, Т. Л.; ЛЕМАЙ МОЛОДШИЙ, Х. І.; БЕРСТЕН, Б. І.; БЕРДЖ, Дж. Р. Хімія основна наука. 9-е вид. Pearson Prentice Hall do Brasil, 2008.
USBERCO, J.; САЛЬВАДОР, Е. Загальна хімія. 12-е вид. Сан-Паулу: Saraiva, 2006.
РАССЕЛ Дж Б. Загальна хімія. т. 1. Макрон, 1996.
- Дистиляція
- Проста і дробова дистиляція
- нафтопереробка
- Вправи на розділення суміші
- Розділення сумішей
- Матеріали, які використовуються в лабораторії хімії
- лабораторний посуд
- Вправи з органічної хімії з відповідями
