FRAKCIJSKA DESTILACIJA: POSTUPAK, PRIMJENE - KEMIJA - 2025

Frakcijska destilacija je fizikalni proces koji oponaša tehnika destilaciju temelji na točki vrenja vrste se koristi za razdvajanje smjese homogenog tipa različitih tvari prisutna u tekućim ili smjese faze heterogene tekuće-tipa krutina nije hlapljiv.

U tom smislu, metoda frakcijske destilacije uključuje isparavanje tekućih vrsta, kondenzaciju najviše isparljivih vrsta u sve većem redoslijedu njihovog vrelišta i naknadno skupljanje tvari koja je u početku bila željena da se dobije.

To je metoda koja se stoljećima koristila u ljudskim civilizacijama na rudimentaran način. Učinkovitost destilacije omogućava da se i dalje koristi i u industrijskim i u laboratorijskim uvjetima.

Princip ove tehnike koristi se u velikom broju primjena u različitim područjima znanosti ili industrije.

Proces frakcijske destilacije

Frakcijska destilacija sastoji se od odvajanja otopine na njezine sastojke koji su u tekućem stanju, temeljeni na razlici između njihovih vrelišta i primjenjuju se kad je ta razlika manja od otprilike 25 ° C.

Stoga, kada se smjesa čije vrelišta značajno razlikuju stavi na zagrijavanje, kada se dosegne temperatura vrenja najviše isparljivih sastojaka, formirat će se faza pare koja će u početku uglavnom sadržavati tu tvar.

Zatim, kako temperatura i dalje raste i kako vrijeme prolazi, kontinuirano se događaju više ciklusa isparavanja i kondenzacije (svaki ciklus je poznat kao "teorijska ploča"), sve dok se prvi ne pojavi sastojak s najnižom tačkom ključanja.

U svakom ciklusu, sastav faze pare koja se nalazi u stupcu akumulira veću količinu komponente s najvećom isparljivošću, zbog čega je ta tvar u biti u svom čistom stanju kada dođe do vrha frakcijske frakcije.

Oprema za frakcijsku destilaciju

U laboratorijima se koristi oprema koja se sastoji prvenstveno od tikvice ili destilacijske tikvice izrađene od stakla, u koju se stavlja otopina, koja se stavlja direktno pod grijanje. Nekoliko kipućih kamenčića postavljeno je unutar ovog balona kako bi se kontrolirao ovaj postupak.

Ta se tikvica pričvrsti na frakcionacijsku kolonu preko priključka s tri grla, gdje duljina kolone određuje koliko će kompletna destilacija biti potpuna.

Odnosno, što je duži stup, to će razdvajanje biti učinkovitije. Osim toga, potreban je termometar za bilježenje temperature tijekom vremena, kako bi se postupak destilacije mogao kontrolirati.

Isto je tako, unutarnja struktura stupca dizajnirana da simulira nekoliko uzastopnih jednostavnih destilacija, što se događa jer se para postupno diže prema koloni, privremeno se kondenzira na vrhu i diže nekoliko puta.

Zatim se otvor ovog stupa poveže s kondenzatorom koji uzrokuje hlađenje izdvojene i pročišćene tvari.

Skladišti se u posebnom spremniku kako bi se skupio, ponovno povećavajući temperaturu do dostizanja vrelišta sljedeće komponente, druge najviše isparljive, ponavljajući opisani postupak, u kojem je svaka komponenta spremljena u poseban spremnik za nju.

Prijave

Kao jedna od najvažnijih i široko korištenih metoda za odvajanje tekućih smjesa, ova tehnika fizičkog odvajanja ima brojne prednosti koje su primijećene u velikom broju primjena kako u industriji tako i u laboratoriju.

- Počevši od frakcijske destilacije u industrijskim razmjerima, u postrojenjima za rafiniranje nafte ona se koristi za odvajanje sirove nafte u njene sastavne frakcije.

U tom se smislu koristi za dobivanje i obradu prirodnog plina koji se u tim industrijskim postupcima izvlači. Osim toga, koristi se u kemijskim postrojenjima i petrokemijskim postupcima za obradu tvari poput fenola ili formaldehida.

- Koristi se u postrojenjima za odvajanje zraka s kriogenom za razgradnju zraka u atmosferi u glavne sastojke.

- Frakcijska destilacija koristi se za desalinizaciju morske vode.

- Na laboratorijskoj razini upotrebljava se za pročišćavanje reagensa i proizvoda, kao što je za dobivanje ciklopentadiena destilacijom komercijalnog diciklopentadiena.

- Koristi se za recikliranje već korištenih otapala, pročišćavanjem ovom tehnikom.

Primjeri

Frakcijska destilacija nafte

U slučaju nafte, frakcijska destilacija se provodi u opremi ogromnih dimenzija, zvanoj destilacijski tornjevi, koji oponašaju frakcijske stupce, a posebno su dizajnirani za odvajanje sirove nafte u različitim cijevima ili strujama prema njezinu rasponu. ključanje.

Ovaj raspon vrenja odnosi se na raspon vrelišta svake odvojene frakcije, budući da su to smjese ugljikovodika s različitim komponentama i, prema tome, imaju različite točke ključanja.

Prije ulaska u destilacijski toranj, sirova nafta se zagrijava na temperaturu od oko 400 ° C da bi se ta tvar isparela i odvojena je u koloni u rastućem redoslijedu njegova područja ključanja.

Na taj način, najviše isparljivi rezovi poput plinova (propan, butan…), benzina i nafte nalaze se u gornjem dijelu stupa, a kako se spušta, pronalaze se "teži" tokovi, poput maziva ili ostataka komponenata.

Neke se frakcije izvađene iz tornja (poput benzina) dodaju i poboljšaju za kasniju komercijalizaciju; ostali rezovi poput dizela koriste se kao hrana ili gorivo za druge procese u industriji.

Ostale struje poput rezidualnih tvari uvode se u druge procese koji ih razdvajaju na njihove sastavne dijelove i daju im druge namjene, ili se njihova trgovačka vrijednost povećava.

Reference

1. Wikipedia. (SF). Frakcijska destilacija. Oporavilo s en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemija, deveto izdanje. Meksiko: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (drugo). Destilacija. Preuzeto s britannica.com
4. LibreTexts. (SF). Frakcijska destilacija. Oporavak s chem.libretexts.org
5. Kelter, PB, Mosher, MD, i Scott, A. (2008). Kemija: praktična znanost. Dobiveno iz books.google.co.ve
6. BBC. (SF). Frakcijska destilacija. Oporavilo s bbc.co.uk