FRAKCINIS DISTILIAVIMAS: PROCESAS, PROGRAMOS - CHEMIJA - 2025

Frakcinį distiliavimą yra fizinis procesas, kad imituoja technika paprastą distiliavimą remiantis dėl virimo taško rūšių yra naudojamas atskirti mišinių homogeninės tipo įvairiomis medžiagomis pateikti skystyje arba mišiniai fazės heterogeninio skystis-kieto tipo nėra nepastovi.

Šia prasme frakcinio distiliavimo metodas apima skysčių rūšių garinimą, lakiausių rūšių kondensaciją didėjančia tvarka pagal jų virimo temperatūrą ir paskesnį medžiagos, kurią iš pradžių norėta gauti, rinkimą.

Tai metodas, šimtmečiais naudotas žmogaus civilizacijose grubiu būdu. Distiliavimo efektyvumas leidžia jį toliau naudoti ir pramonėje, ir laboratorijose.

Šios technologijos principas yra naudojamas daugelyje programų įvairiose mokslo ar pramonės srityse.

Frakcinio distiliavimo procesas

Frakcinis distiliavimas - tai tirpalo atskyrimas į jo sudedamąsias dalis, kurios yra skysto pavidalo, remiantis jų virimo temperatūrų skirtumu, ir naudojamas, kai šis skirtumas yra mažesnis nei maždaug 25 ° C.

Taigi, kai mišinys, kurio virimo taškai labai skiriasi, yra kaitinamas, kai pasiekiama lakiausio komponento virimo temperatūra, susidaro garų fazė, kurios pradžioje daugiausia bus šios medžiagos.

Toliau, temperatūrai kylant ir laikui bėgant, ištisiniai garinimo ir kondensacijos ciklai (kiekvienas ciklas žinomas kaip „teorinė plokštelė“), kol pirmiausia atsiranda sudedamoji dalis, kurios virimo temperatūra yra mažiausia.

Kiekviename cikle kolonoje aptinkama garų fazės struktūra sukaupia didesnį komponentų kiekį, kurio lakumas yra didžiausias, todėl pasiekus frakcionavimo kolonėlės viršutinę dalį ši medžiaga yra grynos būsenos.

Frakcinio distiliavimo įranga

Laboratorijose naudojama įranga, kurią sudaro kolba arba distiliavimo kolba, pagaminta iš stiklo, kurioje dedamas tirpalas, kuris dedamas tiesiai kaitinant. Kad kontroliuotumėte šį procesą, šio baliono viduje dedami keli verdantys akmenys.

Kolba pritvirtinama prie frakcionavimo kolonėlės per trijų kaklų jungtį, kur kolonėlės ilgis nulemia distiliacijos užbaigimą.

Tai yra, kuo ilgesnė kolona, ​​tuo efektyvesnis atskyrimas. Be to, norint nustatyti distiliavimo procesą, reikia termometro, kuris fiksuotų temperatūrą per tam tikrą laiką.

Taip pat vidinė kolonėlės struktūra yra sukurta imituoti keletą iš eilės vykstančių paprastų distiliacijų, nes garai pamažu kyla kolonėlės aukštyje, laikinai kondensuojasi viršuje ir kelis kartus kyla.

Toliau šios kolonėlės išleidimo anga sujungiama su kondensatoriumi, dėl kurio atsiskiria atskirtos ir išgrynintos medžiagos garai.

Tai kaupiama tam tikroje talpykloje, kad būtų galima ją surinkti, vėl pakeliant temperatūrą, kol pasieks kito komponento, antrojo lakiausio, virimo tašką, pakartojant aprašytą procesą, kuriame kiekvienas komponentas laikomas tam skirtoje talpykloje.

Programos

Šis fizikinio atskyrimo būdas, kuris yra vienas iš svarbiausių ir plačiausiai naudojamų skysčių mišinių atskyrimo būdų, turi daug privalumų, pastebimų daugybėje pritaikymų, kurie buvo suteikti tiek pramonėje, tiek laboratorijose.

- Pradedant frakcinio distiliavimo pramoniniu mastu, naftos perdirbimo įrenginiuose jis naudojamas žalios naftos atskyrimui į sudėtines dalis.

Šia prasme jis naudojamas gamtinėms dujoms, kurios yra išgaunamos šiuose pramoniniuose procesuose, gauti ir perdirbti. Be to, jis naudojamas chemijos gamyklose ir naftos chemijos procesuose tokioms medžiagoms kaip fenolis ar formaldehidas perdirbti.

- Jis naudojamas kriogeniniuose oro atskyrimo įrenginiuose atmosferos orui suskaidyti į pagrindines sudedamąsias dalis.

- Jūros vandeniui gėlinti naudojama frakcinė distiliacija.

- Laboratoriniu mastu jis naudojamas reagentams ir produktams valyti, pavyzdžiui, gaunant ciklopentadieną distiliuojant komercinį diciklopentadieną.

- Jis naudojamas jau panaudotų tirpiklių perdirbimui, valymo būdu naudojant šią techniką.

Pavyzdžiai

Naftos frakcinis distiliavimas

Naftos frakcinis distiliavimas atliekamas milžiniškų matmenų įrenginiuose, vadinamuose distiliavimo bokštuose, kurie emultuoja frakcionavimo kolonėles ir yra specialiai suprojektuoti žalios naftos atskyrimui skirtingais gabalais ar srautais pagal jos diapazoną. virimas.

Šis virimo intervalas reiškia kiekvienos atskirtos frakcijos virimo taškų diapazoną, nes tai yra angliavandenilių mišiniai su skirtingais komponentais, todėl jų virimo taškai yra skirtingi.

Prieš įeinant į distiliavimo bokštą, žalia nafta pašildoma iki maždaug 400 ° C temperatūros, kad ši medžiaga išgaruotų, ir ji atskiriama kolonėlėje didėjančia tvarka pagal jos virimo intervalą.

Tokiu būdu lakiausi gabalai, tokie kaip dujos (propanas, butanas …), benzinas ir pirminis benzinas, yra viršutinėje kolonėlės dalyje, o jai nusileidus randami „sunkesni“ srautai, tokie kaip tepalai ar likę komponentai.

Kai kurios frakcijos, išgautos iš bokšto (pavyzdžiui, benzinas), pridedamos ir patobulinamos vėlesniam komercializavimui; kiti gabalai, tokie kaip dyzelinas, naudojami kaip pašaras arba degalai kitiems pramonės procesams.

Kitos srovės, tokios kaip medžiagų likučiai, įvedamos kituose procesuose, kurie jas atskiria į sudedamąsias dalis ir suteikia jas kitoms reikmėms, arba padidėja jų komercinė vertė.

Nuorodos

1. Vikipedija. (sf). Frakcinis distiliavimas. Atkurta iš en.wikipedia.org
2. Changas, R. (2007). Chemija, devintas leidimas. Meksika: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Distiliavimas. Gauta iš britannica.com
4. „LibreTexts“. (sf). Frakcinis distiliavimas. Atkurta iš chem.libretexts.org
5. Kelter, PB, Mosher, MD, ir Scott, A. (2008). Chemija: praktinis mokslas. Gauta iš books.google.co.ve
6. BBC. (sf). Frakcinis distiliavimas. Atkurta iš bbc.co.uk