Principer för ångdestillation

Ångdestillation avlägsnar föroreningar från vatten för att göra det väsentligen inert. Laboratorier och tekniker använder destillerat vatten av denna anledning, eftersom det inte tillför något till komponenten som testas. Destillerat vatten innehåller inga mineraler, vilket gör det olämpligt att dricka, men bra för akvarier, extraktion av eterisk olja, vetenskapliga experiment och mer.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Processen med ångdestillation separerar ämnena i en blandning genom avdunstning, vilket sedan innebär kondensering ångan åter i vätska och utnyttjar det faktum att olika element eller föreningar har olika kokpunkter. Den har stora användningsområden, från vattenrening till utvinning av oljor från organiskt material och raffinering av råolja.

Traditionella destillationstekniker kräver direkt uppvärmning av blandningen för att avdunsta dess innehåll. Även om detta fungerar bra för de flesta oorganiska lösningar och några få organiska, finns det många organiska föreningar som sönderdelas vid höga temperaturer, inklusive många naturliga eteriska oljor och aromatiska föreningar. För att säkerställa att de nödvändiga organiska föreningarna inte förstörs under ångdestillation destillerar tekniker dessa föreningar vid lägre temperaturer.

Materielytan har högenergimolekyler i kontakt med atmosfären, som utövar ett visst tryck mot atmosfären på grund av deras inre energier, så kallade ångtryck. Om detta tryck överstiger atmosfärstrycket, avdunstar dessa molekyler. Eftersom uppvärmning ökar den inre energin i dessa molekyler ökar det också ångtrycket.

De flesta komplexa organiska föreningar löser sig inte i vatten utan bildar en blandning istället, som separerar om de får sedimentera när vattnet sätter sig och de organiska föreningarna flyter ovanpå. Ångdestillationsprocessen fungerar på principen att när en blandning av två eller flera olösta vätskor värms upp medan säkerställa att ytorna på båda vätskorna är i kontakt med atmosfären, ångtrycket som utövas av systemet ökar. Detta beror på att det nu blir summan av ångtrycket för alla komponenterna i blandningen kombinerade. Detta möjliggör förångning av element med höga kokpunkter vid mycket lägre temperaturer bara genom att låta dem bilda en blandning med vatten.

Ånga passerar genom det organiska materialet som innehåller föreningarna för separation. Ångan kondenserar mot den saken för att bilda en blandning. Blandningen värms upp ytterligare av mer inkommande ånga, som fortsätter att passera genom ämnet och avdunstar blandningen. På grund av det reducerade ångtrycket avdunstar de erforderliga organiska föreningarna också som en del av blandningen och extraheras således från det organiska materialet.

Den indunstade blandningen av ånga och de organiska föreningarna passerar genom mantlar som har kallt vatten som kommer in i ena änden. Den indunstade blandningen passerar sedan ut som varmt vatten från den andra änden efter att blandningen har svalnat. Detta kondenserar blandningen, som sedan samlas upp och får sedimentera. Under sedimenteringsprocessen kommer de extraherade organiska föreningarna till toppen och de separeras sedan genom att filtrera bort det sedimenterade vattnet underifrån.