जब आप अल्कोहल बनाने के लिए फलों को किण्वित करते हैं, तो आप इसके कुछ हिस्सों को अलग करने के लिए तरल मिश्रण को डिस्टिल कर सकते हैं। आसवन की यह विधि किण्वन जैसी प्रक्रिया में तरल बनाने वाली विभिन्न रचनाओं का लाभ उठाती है। कच्चे तेल के घटकों को अलग करने सहित सॉल्वैंट्स और तरल प्रतिक्रियाओं के अन्य उत्पादों को शुद्ध करने के लिए रसायनज्ञ इन प्रक्रियाओं का बहुत उपयोग करते हैं।
आसवन उपकरण
आसवन ग्राफ आपको आसवन प्रयोगों के माध्यम से मापी गई मात्राओं को दिखाते हैं जो तरल पदार्थों के घटकों को अलग करते हैं। ये प्रयोग उपयोग करते हैंभिन्नात्मक आसवन स्तंभएक स्तंभ से मिलकर बनता है जो वाष्प के तापमान को निर्धारित करने के लिए स्तंभ के शीर्ष पर एक थर्मामीटर के साथ एक गोल-नीचे फ्लास्क में तरल टपकने देता है।
एक विकर्ण तरल कक्ष शीर्ष के निकट भिन्नात्मक स्तंभ के साथ एक बिंदु से जुड़ता है जो कक्ष से दूर होता है। यह एक सतह क्षेत्र बनाता है जिस पर वाष्प संघनित हो सकता है और बाहरी फ्लास्क में एकत्र हो सकता है।
एक साधारण आसवन आरेख से आसवन सेटअप के माध्यम से, एक तरल गैस में उबलता है, संघनित होता है एक तरल में वापस और इस प्रक्रिया को तब तक जारी रखें जब तक कि आप जिस तरल को डिस्टिल करना चाहते हैं वह बाहरी में इकट्ठा न हो जाए कुप्पी उपकरण फ्लास्क में एकत्रित तरल को गर्म करके काम करता है जैसे कि भिन्नात्मक स्तंभ आपको तरल मिश्रण के गैस रूप का वाष्प दबाव बताता है।
शीर्ष पर स्थित थर्मामीटर को तरल के क्वथनांक को पढ़ना चाहिए। बाहरी फ्लास्क उस तरल को इकट्ठा करने देता है जिसे आप डिस्टिल करना चाहते हैं और एक वेंट के रूप में भी कार्य करता है ताकि उपकरण अधिक गरम होने से टूट न जाए।
तरल के बीच संपर्क को अधिकतम करके तापमान को बहुत सावधानी से नियंत्रित करें जो कि गोल-नीचे फ्लास्क में वापस टपकता है और वाष्प जो भिन्नात्मक स्तंभ के माध्यम से उगता है। कभी-कभी भिन्नात्मक स्तंभ में संपर्क के सतह क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए कांच के मोती या आंतरिक पक्षों से उभरे हुए स्तर होते हैं। जिस तापमान पर यह होता है उसका पता लगाने के लिए थर्मामीटर का उपयोग करके तापमान पर नज़र रखें। आपको मिश्रण में तरल पदार्थों के वाष्प दबाव के साथ समाप्त होना चाहिए।
उपकरण सेटअप गारंटी देता है कि मिश्रण में कम क्वथनांक वाले यौगिक का वाष्प दबाव उच्च क्वथनांक वाले के वाष्प दबाव से अधिक होता है। यह आपको क्वथनांक को उस तापमान के रूप में परिभाषित करने देता है जिस पर वाष्प का दबाव एक खुले कंटेनर में तरल के लिए वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। यह सबसे कम तापमान है जिस पर मिश्रण या यौगिक का तरल रूप गैस में उबलता है। भिन्नात्मक आसवन के ये तरीके उन्हें रासायनिक यौगिकों के निर्माण के लिए औद्योगिक सेटिंग्स में उपयोगी बनाते हैं।
सरल आसवन ग्राफ
आप आसुत गैस के उस अंश का उपयोग मोल अंश के रूप में भी कर सकते हैं जिससे तापमान का ग्राफ तैयार किया जा सके। तरल, तरल-वाष्प मिश्रण और वाष्प स्वयं के दो या दो से अधिक घटकों के क्वथनांक को निर्धारित करने के लिए यौगिक। प्रयोग के पूरे हीटिंग के दौरान कई आसवन उपकरण सेटअप स्वचालित रूप से तापमान को मापेंगे। यह आपको समय के साथ डेटा बिंदुओं का एक निरंतर सेट दे सकता है जिसे एक्सेल या किसी अन्य सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके आसानी से रेखांकन किया जा सकता है।
वक्र आपको यह बताता है क्योंकि, जैसे वाष्प गर्म होता है और भिन्नात्मक स्तंभ से गुजरता है, इसे तरल और गैसों के दो अलग-अलग मिश्रणों में अलग होना चाहिए। आसवन प्रक्रिया के दौरान तापमान रिकॉर्ड करके, आप यह पता लगा सकते हैं कि वास्तव में क्वथनांक पर आधारित यौगिक क्या हैं।
या आप किसी ज्ञात यौगिक के क्वथनांक को निर्धारित करने के लिए उसी प्रक्रिया का उपयोग कर सकते हैं। प्रक्रिया सीमित है, हालांकि, तापमान से आप गोल-नीचे फ्लास्क को प्रभावित करने वाले ताप स्रोत के साथ प्राप्त कर सकते हैं।
वॉल्यूम बनाम तापमान
सरल आसवन ग्राफ आपको के साथ मिश्रण के आयतन बनाम तापमान का आसवन ग्राफ दिखाना चाहिए जिस बिंदु पर दोनों या सभी गैसों का तापमान प्रतिच्छेद करता है, उसके प्रत्येक घटक के क्वथनांक का पता लगाता है गैस। यह संरचना वक्र आपको गैस या तरल मिश्रण को अलग करने के लिए उपयुक्त उपकरण सेटअप और तापमान का पता लगाने देता है। आप विभिन्न प्रकार के भिन्नात्मक स्तंभों के साथ प्रयोग करके यह पता लगा सकते हैं कि कौन सा आपको घटकों के लिए क्वथनांक का सबसे स्पष्ट विचार देता है।
सरल आसवन ग्राफ सरल आसवन सिद्धांत का अनुसरण करता है।सरल आसवनइसका मतलब है कि गैस एक बार तरल में संघनित हो जाती है, इसलिए आपको इसे उन तरल पदार्थों या गैसों पर प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है जिनके क्वथनांक एक दूसरे से काफी दूर होते हैं ताकि उन्हें समझ सकें।
संघनन के अनेक चरणों का प्रयोग करना कहलाता हैआंशिक आसवन, और, इस मामले में, आप आयतन बनाम आयतन के भिन्नात्मक आसवन ग्राफ़ का उपयोग करेंगे। तापमान। आप अन्य तरल पदार्थों और मिश्रणों के लिए सैद्धांतिक सेटअप का पता लगाने के लिए एक्सट्रपलेशन कर सकते हैं क्योंकि अधिक मोतियों या प्लेट्स होने के कारण मिश्रण को अलग करने में लगने वाले समय को बढ़ाते हुए सेटअप में सैद्धांतिक रूप से पृथक्करण विधि में सुधार करना चाहिए।
सरल आसवन सिद्धांत
मिश्रण जो प्रयोगों के माध्यम से आसवित होते हैं, शुद्ध नमूने नहीं बनाते हैं, लेकिन आपके द्वारा मापे जाने वाले विभिन्न मिश्रणों में अशुद्धियों का परिणाम होता है। इसका मतलब है कि आप आसवन से प्रयोगात्मक परिणामों के साथ-साथ गैसों और तरल पदार्थों की संरचना के बारे में पहले से स्थापित आंकड़ों के आधार पर भविष्यवाणियों से समझाने के लिए समीकरणों का उपयोग कर सकते हैं। राउल्ट का नियम और डाल्टन का नियम आपको सरल आसवन सिद्धांत के इन अनुपातों को मापने के तरीके देते हैं।
उस वाष्प की सटीक संरचना जो उबलने और संघनन के बीच स्विच करती है, इस प्रकार हैराउल्ट का नियम, जिसमें कहा गया है कि किसी घोल में होने पर उसका वाष्प दाब कम हो जाता है और यह दाढ़ संरचना से संबंधित हो सकता है। समीकरण
P_A=P_A^o\times\chi_A
आपको बताता है कि एक निश्चित घटक का आंशिक दबाव Aपीएघटक के प्रतिशत के लिए उत्पादित किया जाता हैपीहेए और ए "ची" का तिल अंशχए.
आंशिक दबाव वह दबाव है जो किसी मिश्रण की एक घटक गैस पर होता है यदि उस मिश्रण का पूरा आयतन एक ही तापमान पर होता है। यह आपको यह निर्धारित करने देता है कि यदि आप हाथ से पहले मोल अंश जानते हैं तो कितनी गैस मौजूद होनी चाहिए।
तब आप उपयोग कर सकते हैंडाल्टन का नियमजो बताता है कि गैस मिश्रण का कुल दबाव आंशिक दबावों के योग के बराबर होता है जो इसे बनाते हैं। गैस के कण कैसे चलते हैं और एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं, इसका सिद्धांत इसे समझाता है।
आप विलयन के तापमान और यौगिक के क्वथनांक का उपयोग करके किसी यौगिक के वाष्प दाब का वर्णन कर सकते हैं, क्योंकि जब तापमान बढ़ता है, गैस के अधिक अणुओं में पर्याप्त गतिज ऊर्जा होगी जो एक दूसरे को एक उपयुक्त अभिविन्यास में प्रहार करने के लिए जाने दें प्रतिक्रिया होती है। तरल चरण में कणों को एक साथ रखने वाले अंतर-आणविक बलों को दूर करने के लिए उन्हें इसकी आवश्यकता होती है।
उद्योग में आसवन
यौगिकों के क्वथनांक और गैसीय गुणों पर शोध के अलावा, आसवन खुद को पूरे उद्योग में कई अनुप्रयोगों में उपयोगी पाता है। इसका उपयोग तेल, पानी और अन्य घटकों जैसे कि मीथेन के बीच प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने और बनाने में किया जाता है जो ईंधन में उपयोग किए जाते हैं। खाद्य वैज्ञानिक और निर्माता इसका उपयोग शराब, बीयर और विभिन्न प्रकार की शराब बनाने में कर सकते हैं। आसवन तकनीकों ने सौंदर्य प्रसाधन, दवा दवाओं और अन्य रासायनिक निर्माण विधियों के उद्योगों में व्यावहारिक उपयोग पाया है।
टंगस्टन फिलामेंट को क्षतिग्रस्त होने से बचाने और प्रकाश बल्बों में चमक प्रदान करने के लिए तकनीक का उपयोग प्रकाश बल्बों में भी किया जाता है। वे प्रकाश बल्बों के निर्माण के लिए आवश्यक गैसों का उत्पादन करने के लिए हवा को अलग करके ऐसा करते हैं। ये आसवन विधियां पृथक्करण के लिए सिद्धांत और प्रयोगात्मक विधियों का पालन करती हैं।
