Damıtma, iki veya daha fazla sıvıyı kaynama noktalarındaki farklılıklara göre ayırma işlemidir. Ancak sıvıların kaynama noktaları çok benzer olduğunda, normal damıtma ile ayırma etkisiz veya imkansız hale gelir. Fraksiyonel damıtma, benzer kaynama noktalarına sahip sıvıların ayrılmasını sağlayan değiştirilmiş bir damıtma işlemidir.
Kaynama noktaları
Bir sıvının kaynama noktası, buhara dönüştüğü sıcaklıktır. Sıvılar, diğer sıvılarla karıştırıldıklarında bile karakteristik kaynama noktalarını korurlar. Bu damıtmanın altında yatan ilkeyi temsil eder; bu, sıvının sıvı ile dönüştürülmesiyle sıvıların ayrılabilmesidir. buhara en düşük kaynama noktası, daha sonra ayrı bir ortama aktarıldıktan sonra bu buharı tekrar sıvı hale dönüştürmek konteyner.
Damıtma
Damıtma işleminde, sıvı karışım, karşı ucu bir alıcı şişeye bağlı olan, yoğunlaştırıcı adı verilen bir soğutma kolonuna bağlı olan bir kaynatma şişesine yerleştirilir. Kondansatör, kondensere ulaşan ve tekrar sıvıya dönüştürülen buharın alıcı balonda toplanabilmesi için hafif bir aşağı eğimle yatay olarak oturur. Wake Forest College'daki kimya bölümü, kurulumun bir diyagramını sağlar. Damıtmanın tamamlanmasıyla, en düşük kaynama sıvısı alıcı şişede sona erer ("damıtma" olarak adlandırılır) ve daha yüksek kaynama sıvısı kaynama şişesinde kalır.
Kademeli damıtma
Bir fraksiyonel damıtma düzeneği, kaynatma şişesinin üstüne dikey olarak oturan ve yoğunlaştırıcının bağlı olduğu ek bir sütun içerir. Amacı, buharın kondansatöre ulaşmak için kat etmesi gereken mesafeyi arttırmaktır. Sütunlar, buharın yoğunlaştırıcıya taşınırken temas etmesi gereken yüzey alanını arttırmak için tipik olarak cam boncuklar veya seramik parçaları ile doldurulur.
Normal damıtma sırasında, daha yüksek kaynama noktasına sahip sıvının önemli bir miktarı da buharlaşacak ve toplama şişesine taşınacak ve esas olarak damıtılmış üründe bir safsızlık haline gelecektir. Bu, özellikle ayrılan sıvılar benzer kaynama noktalarına sahip olduğunda sorunludur. Daha yüksek kaynama noktalı sıvı yol boyunca ne kadar fazla yüzey alanıyla temas ederse, tekrar bir sıvıya yoğunlaşması ve kaynama şişesine geri dönmesi o kadar olasıdır. Fraksiyonel damıtma, damıtmanın verimliliğini artırmak için bu artan yüzey alanını kullanır.
kullanır
Fraksiyonel damıtmanın iki ana uygulaması, ham petrolün rafine edilmesi ve alkollü içkilerin (alkollü içecekler) imalatıdır.
Ham petrol, birçoğu benzer kaynama noktalarına sahip çok sayıda farklı kimyasal içerir. Rafineriler bu kimyasalları kaynama noktasına göre çeşitli ürünlere ayırır. Düşük kaynama noktalı fraksiyonlar petrol gazı veya benzine, orta kaynama noktalı fraksiyonlara dönüşür. akaryakıt, dizel yakıt veya kerosen olur ve en yüksek kaynama noktası olan fraksiyonlar parafin mumu veya asfalt.
Şekerlerin alkole fermantasyonu, alkol içeriği yüzde 13'e yaklaştığında durur, çünkü maya daha yüksek alkol konsantrasyonlarında yaşayamaz. Alkolün (78,5 santigrat derece) ve suyun (100 santigrat derece) kaynama noktaları yeterince benzerdir. içki fabrikaları, alkolü yaklaşık yüzde 50'ye konsantre etmek için fraksiyonel damıtma kullanmalıdır (buna daha sonra "ruhlar").
eğlenceli gerçek
Bir petrol rafinerisindeki damıtma işlemi, her 100 varil rafine petrol için 2 varil petrol tüketir.