Τα μειονεκτήματα της απλής απόσταξης

Σε απλή απόσταξη, ένα μείγμα υγρών θερμαίνεται στη θερμοκρασία στην οποία ένα από τα συστατικά του θα βράσει, και στη συνέχεια ο ατμός από το θερμό μείγμα συλλέγεται και επανασυμπυκνώνεται σε υγρό. Αυτή η διαδικασία είναι γρήγορη και σχετικά απλή, αλλά υπάρχουν πολλά είδη μιγμάτων που δεν μπορούν να διαχωριστούν με αυτόν τον τρόπο και απαιτούν μια πιο προηγμένη προσέγγιση.

Ακαθαρσίες

Δεδομένου ότι το μείγμα σε απλή απόσταξη βράζεται και επανα-συμπυκνώνεται μόνο μία φορά, η τελική σύνθεση του το προϊόν θα ταιριάζει με τη σύνθεση του ατμού, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να περιέχει σημαντικές ακαθαρσίες. Όσο πιο κοντά τα σημεία βρασμού των υγρών στο μείγμα, τόσο πιο ακάθαρτο θα είναι το τελικό προϊόν. Κατά συνέπεια, η απλή απόσταξη χρησιμοποιείται συνήθως μόνο εάν τα σημεία βρασμού των συστατικών του μείγματος διαχωρίζονται τουλάχιστον κατά 25 βαθμούς Κελσίου. Μίγματα με στενότερα σημεία βρασμού μπορούν να διαχωριστούν μέσω κλασματικής απόσταξης.

Αζεοτροπικά Μείγματα

Σε μερικές περιπτώσεις μίγματα υγρών μπορεί να αποτελούνται έτσι ώστε, όταν βράζονται, οι ατμοί τους να έχουν την ίδια σύνθεση με το ίδιο το μείγμα. Αυτά ονομάζονται αζεοτρόπους. Η αιθανόλη είναι ίσως το πιο συχνά αναφερόμενο παράδειγμα. ένα μείγμα 95,6 τοις εκατό αιθανόλης και 4,4 τοις εκατό νερό θα βράσει πραγματικά σε χαμηλότερη θερμοκρασία από την αιθανόλη ή το νερό. Κατά συνέπεια, η απλή απόσταξη δεν μπορεί να αλλάξει τη σύνθεση αυτού του μείγματος. Τα αζεοτροπικά μείγματα δεν μπορούν να διαχωριστούν με κλασματική απόσταξη ούτε και συνήθως απαιτούν άλλες προσεγγίσεις.

Κατανάλωση ενέργειας

Η θέρμανση ενός υγρού ή ένα μείγμα υγρών σε βρασμό απαιτεί πολλή ενέργεια. Εάν αυτή η ενέργεια παράγεται με την καύση ορυκτών καυσίμων, θα αυξήσει τις εκπομπές άνθρακα και θα καταστήσει πιθανώς τη διαδικασία πιο ακριβή. Για παράδειγμα, απαιτούνται σημαντικές εισροές ορυκτών καυσίμων για την απόσταξη αιθανόλης. Στο εργαστήριο, η απλή απόσταξη πραγματοποιείται συχνά με μια συσκευή που ονομάζεται rotovap, η οποία εφαρμόζει κενό για τη μείωση του σημείου βρασμού ενός μείγματος. Ωστόσο, για μεγάλες ποσότητες χημικών, αυτό το είδος προσέγγισης είναι λιγότερο πρακτικό.

Χημικές αντιδράσεις

Η θέρμανση ενός μείγματος σε σημείο βρασμού θα μπορούσε να προκαλέσει ανεπιθύμητες χημικές αντιδράσεις, κάτι που μπορεί να είναι πρόβλημα εάν προσπαθείτε να απομονώσετε ένα συγκεκριμένο προϊόν. Εάν αντέδρασατε φρέσκο ​​βρωμιούχο υδρογόνο με βουταδιένιο στους 0 βαθμούς, για παράδειγμα, θα λάβατε ένα μείγμα που περιείχε περισσότερο 3-βρωμο-1-βουτένιο από το 1-βρωμο-2-βουτένιο. Η θέρμανση του μείγματος, ωστόσο, θα προκαλούσε μια άλλη αντίδραση, αλλάζοντας τη σύνθεση του μείγματος έτσι ώστε τώρα θα είχε περισσότερο 1-βρωμο-2-βουτένιο από το 3-βρωμο-1-βουτένιο - κάτι που θα μπορούσε να είναι μειονέκτημα εάν πραγματικά θέλατε περισσότερα τελευταίος. Επιπλέον, ορισμένες ενώσεις μπορεί να είναι ευαίσθητες στη θερμότητα. Η θέρμανση ενός μείγματος που περιέχει νιτρογλυκερίνη (διονίτης), για παράδειγμα, θα ήταν μια πολύ παράλογη ιδέα.

  • Μερίδιο
instagram viewer