หลักการกลั่นด้วยไอน้ำ

การกลั่นด้วยไอน้ำจะขจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากน้ำเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเฉื่อย ห้องปฏิบัติการและช่างเทคนิคใช้น้ำกลั่นด้วยเหตุนี้ เนื่องจากไม่ได้เพิ่มส่วนประกอบใดๆ ลงในส่วนประกอบที่กำลังทดสอบ น้ำกลั่นไม่มีแร่ธาตุในนั้น ซึ่งทำให้ไม่เหมาะสำหรับการดื่ม แต่ดีสำหรับพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ การสกัดน้ำมันหอมระเหย การทดลองทางวิทยาศาสตร์ และอื่นๆ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

กระบวนการกลั่นด้วยไอน้ำจะแยกสารของของผสมผ่านการระเหย จากนั้นจึงเกิดการควบแน่น ไอน้ำกลับกลายเป็นของเหลว โดยใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าองค์ประกอบหรือสารประกอบต่างกันมีจุดเดือดต่างกัน มีประโยชน์มากมาย ตั้งแต่การทำน้ำให้บริสุทธิ์จนถึงการสกัดน้ำมันจากสารอินทรีย์และการกลั่นน้ำมันดิบ

เทคนิคการกลั่นแบบดั้งเดิมต้องการการให้ความร้อนกับส่วนผสมโดยตรงเพื่อระเหยเนื้อหา แม้ว่าวิธีนี้จะได้ผลดีกับสารละลายอนินทรีย์ส่วนใหญ่และสารอินทรีย์บางตัว แต่ก็มีสารอินทรีย์หลายชนิด สารประกอบที่สลายตัวที่อุณหภูมิสูง รวมทั้งน้ำมันหอมระเหยจากธรรมชาติและอะโรมาติกหลายชนิด สารประกอบ เพื่อให้แน่ใจว่าสารประกอบอินทรีย์ที่จำเป็นจะไม่ถูกทำลายในระหว่างการกลั่นด้วยไอน้ำ ช่างเทคนิคจะกลั่นสารประกอบเหล่านี้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า

พื้นผิวของสสารมีโมเลกุลพลังงานสูงในการสัมผัสกับบรรยากาศ ซึ่งทำให้เกิดแรงกดดันต่อบรรยากาศเนื่องจากพลังงานภายในที่เรียกว่าความดันไอ ถ้าความดันนี้เกินความดันบรรยากาศ โมเลกุลเหล่านั้นจะระเหยไป เนื่องจากความร้อนจะเพิ่มพลังงานภายในของโมเลกุลเหล่านั้น จึงเพิ่มความดันไอด้วย

สารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนส่วนใหญ่ไม่ละลายในน้ำ แต่จะเกิดเป็นส่วนผสมแทน ซึ่งจะแยกตัวออกหากปล่อยให้ตกตะกอนในขณะที่น้ำตกลงมาและสารประกอบอินทรีย์จะลอยอยู่ด้านบน กระบวนการกลั่นด้วยไอน้ำทำงานบนหลักการที่ว่าเมื่อส่วนผสมของของเหลวที่ไม่ละลายน้ำตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปถูกทำให้ร้อนในขณะที่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวของของเหลวทั้งสองสัมผัสกับบรรยากาศ ความดันไอที่กระทำโดยระบบ เพิ่มขึ้น เนื่องจากตอนนี้กลายเป็นผลรวมของแรงดันไอของส่วนประกอบทั้งหมดของส่วนผสมรวมกัน วิธีนี้ทำให้สามารถระเหยองค์ประกอบที่มีจุดเดือดสูงที่อุณหภูมิต่ำกว่ามากได้ เพียงแค่ปล่อยให้พวกมันก่อตัวเป็นส่วนผสมกับน้ำ

ไอน้ำผ่านอินทรียวัตถุที่มีสารประกอบสำหรับการแยก ไอน้ำควบแน่นกับสารนั้นเพื่อสร้างส่วนผสม ส่วนผสมนั้นได้รับความร้อนเพิ่มขึ้นด้วยไอน้ำที่ไหลเข้ามามากขึ้น ซึ่งจะผ่านเข้าไปในสารนั้นต่อไป ทำให้ส่วนผสมระเหยไป เนื่องจากแรงดันไอที่ลดลง สารประกอบอินทรีย์ที่จำเป็นจึงระเหยเป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมและถูกสกัดจากอินทรียวัตถุ

ส่วนผสมที่ระเหยของไอน้ำและสารประกอบอินทรีย์จะผ่านแจ็คเก็ตที่มีน้ำเย็นเข้ามาที่ปลายด้านหนึ่ง ส่วนผสมที่ระเหยแล้วจะไหลออกมาเป็นน้ำร้อนจากปลายอีกด้านหลังจากทำให้ส่วนผสมเย็นลง ส่วนผสมนี้จะควบแน่นซึ่งจะถูกรวบรวมและปล่อยให้แข็งตัว ในระหว่างกระบวนการตกตะกอน สารประกอบอินทรีย์ที่สกัดออกมาแล้วจะถูกแยกจากกันโดยกรองน้ำที่ตกตะกอนออกจากด้านล่าง