सरल बनाम कैसे समझाएं। आंशिक आसवन

मूल्यवान प्राकृतिक पदार्थ अक्सर ऐसे मिश्रण के रूप में पाए जाते हैं जिनमें वांछनीय और अवांछनीय दोनों घटक होते हैं। उदाहरण के लिए, कच्चे तेल में विभिन्न प्रकार के हाइड्रोकार्बन शामिल होते हैं जो विभिन्न ईंधन के लिए उपयुक्त होते हैं अनुप्रयोगों, समुद्र के पानी में नमक की मात्रा अधिक होती है और लौह अयस्क में के अलावा खनिज अशुद्धियाँ होती हैं प्रयोग करने योग्य लोहा। सदियों से, लोगों ने प्राकृतिक सामग्री को परिष्कृत या शुद्ध करने के कई तरीके विकसित किए हैं। एक तरल के विभिन्न घटकों को अलग करने के लिए एक बुनियादी तकनीक पर सरल आसवन और भिन्नात्मक आसवन दो भिन्नताएं हैं।

सरल और भिन्नात्मक आसवन दोनों को समझने के लिए तापमान और वाष्पीकरण के बीच संबंध आवश्यक है। जब कोई तरल एक खुले कंटेनर में होता है, तो वायुमंडल तरल की सतह पर नीचे की ओर दबाव डालता है। यह वायुमंडलीय दबाव तरल के वाष्प दबाव का प्रतिकार करता है, जो तरल की सतह से वाष्पित हो रहे अणुओं की गतिज ऊर्जा द्वारा निर्मित होता है। जैसे-जैसे तरल का तापमान बढ़ता है, औसत आणविक गतिज ऊर्जा भी बढ़ती है; अधिक अणु वाष्पित हो जाते हैं, जिससे उच्च वाष्प दाब होता है। उबलना तब होता है जब अणु स्वतंत्र रूप से वाष्पित हो सकते हैं क्योंकि तरल एक तापमान पर पहुंच जाता है जिस पर वाष्प का दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है।

विभिन्न यौगिकों में अलग-अलग उबलते तापमान होते हैं। इसी तरह, किसी दिए गए तापमान पर, विभिन्न यौगिकों के अलग-अलग वाष्प दबाव होंगे। यदि विभिन्न यौगिकों के एक तरल मिश्रण को एक संलग्न कंटेनर में गर्म किया जाता है, तो तरल के ऊपर फंसे वाष्प की संरचना इन अंतरों को दर्शाएगी। वाष्प में उच्च वाष्प दाब वाले यौगिकों के अधिक अणु और कम वाष्प दाब वाले यौगिकों के कम अणु होंगे। मिश्रण में अन्य यौगिकों के सापेक्ष बहुत अधिक क्वथनांक वाला एक यौगिक लगभग होगा वाष्प से अनुपस्थित, और नमक जैसे गैर-वाष्पशील भंग ठोस, गर्म में तलछट के रूप में रहेंगे कंटेनर। सरल आसवन इस वाष्प को इकट्ठा करने और इसे ठंडा करने की प्रक्रिया है ताकि यह वापस तरल में संघनित हो जाए। सरल आसवन एक तरल मिश्रण के घटकों को अलग करता है क्योंकि संघनित तरल में का उच्च अनुपात होता है उच्च वाष्प दबाव वाले यौगिकों और मूल तरल में कम वाष्प वाले यौगिकों का उच्च अनुपात होता है दबाव।

एक साधारण आसवन दो अंतिम तरल पदार्थों में यौगिकों के अनुपात को बदल देता है, लेकिन यह पूर्ण पृथक्करण प्राप्त नहीं करता है। अलगाव की उत्तरोत्तर उच्च डिग्री प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया को दोहराया जा सकता है, लेकिन यह भी बेकार है क्योंकि दौरान प्रत्येक आसवन प्रक्रिया में, कुछ अणु वायुमंडल में भाग जाते हैं और कुछ आसवन में अवशेष के रूप में रहते हैं उपकरण। भिन्नात्मक आसवन इस दुविधा को संबोधित करता है - केवल एक आसवन प्रक्रिया में उच्च डिग्री पृथक्करण प्राप्त करके सरल आसवन में सुधार।

भिन्नात्मक आसवन और साधारण आसवन के बीच प्राथमिक अंतर गर्म कंटेनर और उस स्थान के बीच एक भिन्नात्मक स्तंभ का जोड़ है जहां वाष्प संघनित होता है। यह स्तंभ सामग्री से भरा है, जैसे पतली धातु के तार या कांच के मोती, जो संक्षेपण को प्रोत्साहित करते हैं क्योंकि उनके पास उच्च सतह क्षेत्र होता है। जैसे ही वाष्प भिन्नात्मक स्तंभ के माध्यम से ऊपर उठते हैं, वे इन सामग्रियों की ठंडी सतहों पर द्रव में संघनित हो जाते हैं। नीचे से उठने वाली गर्म वाष्प इस द्रव को वाष्पित कर देती है, फिर संघनित हो जाती है, फिर वाष्पित हो जाती है और आगे भी। प्रत्येक वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप वाष्प में उच्च वाष्प दबाव वाले अणुओं का अनुपात अधिक होता है। इस प्रकार, भिन्नात्मक आसवन कम सामग्री हानि के साथ बेहतर पृथक्करण प्राप्त करता है क्योंकि एक प्रक्रिया सरल आसवन के कई दौरों के बराबर होती है।