KESIRLI DAMITMA: IŞLEM, UYGULAMALAR - KIMYA - 2025

Fraksiyonel damıtma göre tekniği basit damıtma taklit fiziksel bir proses olup üzerinde , sıvı ya da bunların karışımları faz heterojen sıvı-katı tip türlerin kaynama noktası çeşitli maddelerin homojen tip ayrı karışımları için kullanılan mevcut uçucu değil.

Bu anlamda fraksiyonel damıtma yöntemi, sıvı türlerin buharlaştırılmasını, en uçucu türlerin kaynama noktalarının artan sırasına göre yoğunlaştırılmasını ve başlangıçta elde edilmek istenen maddenin daha sonra toplanmasını içerir.

Yüzyıllardır insan uygarlıklarında ilkel bir şekilde kullanılan bir yöntemdir. Damıtmanın etkinliği, bugün hem endüstriyel hem de laboratuvar ortamlarında kullanılmaya devam etmesine izin vermektedir.

Bu tekniğin prensibi, bilim veya endüstrinin farklı alanlarında çok sayıda uygulamada kullanılmaktadır.

Kesirli damıtma işlemi

Fraksiyonel damıtma, bir çözeltinin kaynama noktaları arasındaki farka göre sıvı haldeki bileşenlerine ayrılması ve bu fark yaklaşık 25 ° C'nin altında olduğunda uygulanmasından oluşur.

Böylece, kaynama noktaları önemli ölçüde farklı olan bir karışım ısıtma altına alındığında, en uçucu bileşenin kaynama sıcaklığına ulaşıldığında, başlangıçta çoğunlukla bu maddeyi içeren bir buhar fazı oluşacaktır.

Daha sonra, sıcaklık yükselmeye devam ettikçe ve zaman geçtikçe, en düşük kaynama noktasına sahip bileşen ilk önce ortaya çıkana kadar sürekli olarak birden fazla buharlaşma ve yoğunlaşma döngüsü (her döngü "teorik plaka" olarak bilinir) meydana gelir.

Her döngüde, sütunda bulunan buhar fazının yapısı, en yüksek uçuculuğa sahip daha büyük bir bileşen miktarını biriktirir, bu nedenle bu madde, fraksiyonasyon sütununun tepesine ulaştığında esasen saf halindedir.

Fraksiyonel damıtma ekipmanları

Laboratuvarlarda, doğrudan ısıtma altına yerleştirilen, çözeltinin yerleştirildiği camdan yapılmış bir şişe veya damıtma şişesinin ilk yerinden oluşan ekipman kullanılır. Bu işlemi kontrol etmek için bu balonun içine birkaç kaynatma taşı yerleştirilir.

Bu şişe, kolonun uzunluğunun damıtmanın ne kadar tamamlanacağını belirlediği üç boyunlu bir konektör aracılığıyla bir bölme kolonuna bağlanır.

Yani, sütun ne kadar uzunsa, ayırma o kadar etkili olacaktır. Ek olarak, damıtma işleminin kontrol edilebilmesi için zaman içindeki sıcaklığı kaydetmek için bir termometre gereklidir.

Aynı şekilde, sütunun iç yapısı, birkaç ardışık basit damıtmayı simüle etmek için tasarlanmıştır; bu, buharın kademeli olarak sütunda yükselmesi, geçici olarak tepede yoğunlaşması ve tekrar tekrar yükselmesi nedeniyle meydana gelir.

Daha sonra, bu kolonun çıkışı, ayrılan ve saflaştırılan maddenin buharının soğumasına neden olan bir yoğunlaştırıcıya bağlanır.

Bu, onu toplamak için belirli bir kapta saklanır, sıcaklığı bir sonraki bileşenin kaynama noktasına, ikinci en uçucunun kaynama noktasına ulaşıncaya kadar tekrar yükseltir ve her bir bileşenin kendisi için belirli bir kapta depolandığı açıklanan işlemi tekrarlar.

Uygulamalar

Sıvı karışımların ayrıştırılmasında en önemli ve yaygın olarak kullanılan yöntemlerden biri olan bu fiziksel ayırma tekniği, hem endüstride hem de laboratuvarda verilen çok sayıda uygulamada gözlemlenen birçok faydaya sahiptir.

- Fraksiyonel damıtmanın endüstriyel ölçekte kullanımlarından başlayarak, petrol arıtma tesislerinde ham petrolü bileşen fraksiyonlarına ayırmak için kullanılır.

Bu anlamda bu endüstriyel proseslerde çıkarılan doğalgazın elde edilmesi ve işlenmesi için kullanılmaktadır. Ayrıca kimya fabrikalarında ve petrokimya işlemlerinde fenol veya formaldehit gibi maddelerin işlenmesinde kullanılır.

- Kriyojenik hava ayrıştırma tesislerinde atmosferdeki havayı ana bileşenlerine ayırmak için kullanılır.

- Deniz suyunun tuzdan arındırılması için fraksiyonel damıtma kullanılır.

- Laboratuvar ölçeğinde, ticari disiklopentadienin damıtılması yoluyla siklopentadien elde edilmesi gibi reaktiflerin ve ürünlerin saflaştırılmasında kullanılır.

- Bu teknikle saflaştırılarak daha önce kullanılmış solventlerin geri dönüşümü için kullanılır.

Örnekler

Petrolün fraksiyonel damıtılması

Petrol söz konusu olduğunda, fraksiyonel damıtma, damıtma kuleleri adı verilen, fraksiyonasyon kolonlarını taklit eden ve ham petrolün aralığına göre farklı kesimlerde veya akışlarda ayrılması için özel olarak tasarlanmış muazzam boyutlardaki ekipmanlarda gerçekleştirilir. kaynamak.

Bu kaynama aralığı, farklı bileşenlere sahip hidrokarbon karışımları olduklarından ve bu nedenle farklı kaynama noktalarına sahip olduklarından, her ayrılmış fraksiyonun kaynama noktası aralığını ifade eder.

Damıtma kulesine girmeden önce, ham petrol bu maddeyi buharlaştırmak için yaklaşık 400 ° C sıcaklığa kadar ısıtılır ve kaynama aralığının artan sırasına göre sütunda ayrılır.

Böylelikle gazlar (propan, bütan …), benzin ve nafta gibi en uçucu kesikler kolonun üst kısmında yer alır ve aşağı inerken yağlayıcılar veya kalıntı bileşenler gibi "daha ağır" akıntılar bulunur.

Kuleden çıkarılan bazı kısımlar (benzin gibi) daha sonra ticarileştirilmek üzere eklenir ve geliştirilir; Dizel gibi diğer kesimler, endüstrideki diğer işlemler için besleme veya yakıt olarak kullanılır.

Kalıntı maddeler gibi diğer akımlar, onları bileşenlerine ayıran ve onlara başka kullanımlar sağlayan diğer işlemlere dahil edilir veya ticari değerleri artar.

Referanslar

1. Vikipedi. (Sf). Kademeli damıtma. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı
2. Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. Meksika: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Damıtma. Britannica.com'dan alındı
4. LibreTexts. (Sf). Kademeli damıtma. Chem.libretexts.org'dan kurtarıldı
5. Kelter, PB, Mosher, MD ve Scott, A. (2008). Kimya: Pratik Bilim. Books.google.co.ve’den alındı
6. BBC. (Sf). Kademeli damıtma. Bbc.co.uk adresinden kurtarıldı