Čo je destilácia? Princípy a použitia

Destilácia je dôležitým separačným procesom v chémii, priemysle a potravinárstve. Tu je definícia destilácie a pohľad na typy destilácie a jej použitia.

Kľúčové cesty: Destilácia

Destilácia je široko používaný spôsob separácie zmesí založený na rozdieloch v podmienkach potrebných na zmenu fázy zložiek zmesi. Na oddelenie zmesi kvapalín môže byť kvapalina zahrievaná tak, aby prinútila komponenty, ktoré majú rôzne teploty varu, do plynnej fázy. Plyn sa potom kondenzuje späť do kvapalnej formy a zhromažďuje sa. Opakovanie procesu na zhromaždenej kvapaline na zlepšenie čistoty produktu sa nazýva dvojitá destilácia. Aj keď sa tento termín najčastejšie používa na kvapaliny, je možné použiť reverzný proces na oddelenie plynov skvapalňovaním zložiek pomocou zmien teploty a / alebo tlaku.

Rastlina, ktorá vykonáva destiláciu, sa nazýva a liehovar. Prístroj používaný na destiláciu sa nazýva a stále.

Najskorší známy dôkaz destilácie pochádza z terakoty destilačný prístroj z roku 3000 pred Kr. v indickom údolí Pakistanu. Je známe, že destiláciu používajú babylončania Mezopotámie. Na začiatku sa verí, že destilácia sa použila na výrobu parfumov. Destilácia nápojov nastala oveľa neskôr. Arabský chemik Al-Kindi destiloval alkohol v Irag z 9. storočia. Destilácia alkoholických nápojov sa v Taliansku a Číne objavuje od 12. storočia.

Destilácia sa používa pri mnohých komerčných procesoch, napríklad pri výrobe benzínu, destilovanej vody, xylénu, alkoholu, parafínu, kerozínu a mnoho ďalších tekutín. Plyn môže byť skvapalnený a oddelený. Napríklad dusík, kyslík a argón sa destilujú zo vzduchu.

Typy destilácie zahŕňajú jednoduchú destiláciu, frakčná destilácia (rôzne prchavé „frakcie“ sa zbierajú pri ich výrobe) a deštruktívna destilácia (obvykle sa materiál zohrieva tak, že sa rozkladá na zlúčeniny určené na zber).

Jednoduchá destilácia sa môže použiť, ak sa body varu dvoch kvapalín navzájom výrazne líšia alebo sa oddeľujú kvapaliny od pevných látok alebo neprchavých zložiek. Pri jednoduchej destilácii sa zmes zohreje, aby sa z nejprchavejšej zložky zmenila kvapalina na paru. Para stúpa a prechádza do kondenzátora. Kondenzátor sa zvyčajne chladí (napr. Tečúcou studenou vodou okolo neho), aby sa podporila kondenzácia zhromaždených pár.

Destilácia vodnou parou je Používa sa na oddelenie komponentov citlivých na teplo. K zmesi sa pridáva para, čo spôsobuje, že sa časť odparuje. Táto para sa ochladí a kondenzuje na dve kvapalné frakcie. Niekedy sa frakcie zbierajú oddelene alebo sa môžu líšiť hodnoty hustoty, takže sa oddeľujú samostatne. Príkladom je destilácia kvetov parou, čím sa získa éterický olej a destilát na vodnej báze.

Frakčná destilácia sa používa, keď sú body varu zložiek zmesi blízko seba, ako je stanovené pomocou Raoultovho zákona. Frakcionačná kolóna sa používa na oddelenie použitých komponentov série destilácií nazývaných rektifikácia. Pri frakčnej destilácii sa zmes zahreje, takže para stúpa a vstupuje do frakcionačnej kolóny. Keď sa para ochladzuje, kondenzuje na obalovom materiáli kolóny. Teplo stúpajúcej pary spôsobuje, že sa táto kvapalina znova odparuje, pohybuje sa ňou po kolóne a nakoniec sa získa vzorka prchavejšej zložky zmesi s vyššou čistotou.

Vákuová destilácia sa používa na oddelenie zložiek, ktoré majú vysoké teploty varu. Zníženie tlaku v zariadení tiež znižuje body varu. Inak je postup podobný iným formám destilácie. Vákuová destilácia je obzvlášť užitočná, keď normálny bod varu prekročí teplotu rozkladu zlúčeniny.

• Allchin, F. R. (1979). „India: Starodávny destilačný dom?“. Muž. 14 (1): 55–63. doi:10.2307/2801640
• Forbes, R. J. (1970). Krátka história destilácie od začiatku až po smrť Cellier Blumenthal. BRILL. ISBN 978-90-04-00617-1.
• Harwood, Laurence M.; Moody, Christopher J. (1989). Experimentálna organická chémia: Princípy a prax (Ilustrovaná ed.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-0-632-02017-1.