Kaj je destilacija? Definicija kemije

Razumeti načela destilacije

To je primer preproste nastavitve za destilacijo za ločevanje komponent kemične mešanice.

Dorling Kindersley/Getty Images

Destilacija je pomemben postopek ločevanja v kemiji, industriji in živilstvu. Tukaj je definicija destilacije in pogled na vrste destilacije in njene uporabe.

Ključni zaključki: destilacija

• Destilacija je postopek ločevanja komponent zmesi na podlagi različnih vrelišč.
• Primeri uporabe destilacije vključujejo čiščenje alkohola, razsoljevanje, rafiniranje surove nafte in pridobivanje utekočinjenih plinov iz zraka.
• Ljudje že vsaj 3000 pr. n. št. uporabljajo destilacijo v dolini Inda.

Definicija destilacije

Destilacija je široko uporabljena metoda za ločevanje zmesi, ki temelji na razlikah v pogojih, potrebnih za spremembo faze komponent zmesi. Za ločevanje mešanice tekočin lahko tekočino segrejemo, da prisilimo komponente, ki imajo različna vrelišča , v plinsko fazo . Plin se nato kondenzira nazaj v tekočo obliko in zbere. Ponavljanje postopka na zbrani tekočini za izboljšanje čistosti proizvoda se imenuje dvojna destilacija. Čeprav se izraz najpogosteje uporablja za tekočine, lahko obratni postopek uporabimo za ločevanje plinov z utekočinjenjem komponent s spremembami temperature in/ali tlaka.

Rastlina, ki izvaja destilacijo, se imenuje a destilarna . Naprava, ki se uporablja za destilacijo, se imenuje a še vedno .

Zgodovina

Najzgodnejši znani dokazi o destilaciji izvirajo iz terakote aparat za destilacijo iz leta 3000 pred našim štetjem v dolini Inda v Pakistanu. Znano je, da so destilacijo uporabljali Babilonci v Mezopotamiji. Sprva se domneva, da je bila destilacija uporabljena za izdelavo parfumov. Destilacija pijač se je pojavila veliko kasneje. Arabski kemik Al-Kindi je v Iragu iz 9. stoletja destiliral alkohol. Zdi se, da je destilacija alkoholnih pijač običajna v Italiji in na Kitajskem od 12. stoletja.

Uporaba destilacije

Destilacija se uporablja za številne komercialne procese, kot je proizvodnja bencina, destilirane vode, ksilena, alkohola, parafina, kerozina in veliko drugih tekočin . Plin je lahko utekočinjen in ločen. Na primer: dušik, kisik in argon so destilirani iz zraka.

Vrste destilacije

Vrste destilacije vključujejo preprosto destilacijo, frakcijska destilacija (različne hlapne 'frakcije' se zberejo med proizvodnjo) in destruktivno destilacijo (običajno se material segreje tako, da razpade v spojine za zbiranje).

Preprosta destilacija

Enostavno destilacijo lahko uporabimo, kadar se vrelišča dveh tekočin bistveno razlikujejo med seboj ali za ločevanje tekočin od trdnih snovi ali nehlapnih komponent. Pri preprosti destilaciji se zmes segreje, da se najbolj hlapna komponenta spremeni iz tekočine v paro. Para se dvigne in preide v kondenzator. Običajno je kondenzator ohlajen (npr. s pretokom hladne vode okoli njega), da se pospeši kondenzacija hlapov, ki se zbirajo.

Parna destilacija

Parna destilacija je uporablja se za ločevanje toplotno občutljivih komponent. Mešanici se doda para, zaradi česar nekaj izhlapi. Ta para se ohladi in kondenzira v dve tekoči frakciji. Včasih se frakcije zbirajo ločeno ali pa so lahko različne vrednosti gostote , zato se ločijo sami. Primer je parna destilacija cvetov za pridobivanje eteričnega olja in destilata na vodni osnovi.

Frakcijska destilacija

Frakcijska destilacija se uporablja, kadar so vrelišča komponent zmesi blizu druga drugi, kot je določeno z uporabo Raoultovega zakona . Frakcionirna kolona se uporablja za ločevanje komponent, ki se uporabljajo v seriji destilacije, imenovane rektifikacija. Pri frakcijski destilaciji se zmes segreje, tako da se para dvigne in vstopi v frakcionirno kolono. Ko se para ohladi, kondenzira na polnilnem materialu kolone. Toplota dvigajočih se hlapov povzroči, da ta tekočina ponovno izhlapi, jo premika vzdolž kolone in sčasoma povzroči vzorec višje čistosti bolj hlapne komponente mešanice.

Vakuumska destilacija

Vakuumska destilacija se uporablja za ločevanje komponent, ki imajo visoka vrelišča. Znižanje tlaka v aparatu tudi zniža vrelišče. Sicer je postopek podoben drugim oblikam destilacije. Vakuumska destilacija je še posebej uporabna, kadar normalno vrelišče presega temperaturo razgradnje spojine.

Viri

• Allchin, F. R. (1979). 'Indija: starodavna domovina destilacije?'. Človek . 14 (1): 55–63. doi: 10.2307/2801640
• Forbes, R. J. (1970). Kratka zgodovina umetnosti destilacije od začetkov do smrti Cellierja Blumenthala . OČALA. ISBN 978-90-04-00617-1.
• Harwood, Laurence M.; Moody, Christopher J. (1989). Eksperimentalna organska kemija: Načela in praksa (Ilustrirana izd.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-0-632-02017-1.