Τι είναι η κλασματική απόσταξη;

Η κλασματική απόσταξη διαχωρίζει μείγματα σε προϊόντα συστατικών σε μία μόνο στήλη απόσταξης.Περιλαμβάνει τη θέρμανση ενός μείγματος για την εξατμισμό του και την εξαναγκασμό του μέσω της στήλης, όπου διάφορα προϊόντα θα συμπυκνώσουν και θα καθορίζουν σε απόκριση των αλλαγών θερμοκρασίας.Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική χημεία για την επεξεργασία προϊόντων όπως το αργό πετρέλαιο και ο αέρας.Η μέθοδος μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε πειραματικές ρυθμίσεις για την αποστάση των δειγμάτων ενδιαφέροντος.

Η διαδικασία της κλασματικής απόσταξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε ρύθμιση όπου ένα μείγμα περιλαμβάνει ένα μείγμα εξαρτημάτων με παρόμοια αλλά όχι ταυτόσημα σημεία ατμών.Η συμβατική απόσταξη μπορεί να μην είναι επαρκής για τις ανάγκες τέτοιων μειγμάτων ή θα μπορούσε να απαιτήσει πολλαπλά περάσματα για την εξαγωγή των επιθυμητών εξαρτημάτων.Με μείγματα άγνωστου μακιγιάζ, ένας χημικός μπορεί να εκτελέσει μερικές απλές δοκιμές σε ένα δείγμα για να καθορίσει τι περιέχει και να αποφασίσει πώς να το διαχωρίσει.Η καλύτερη επιλογή μπορεί να εξαρτάται από τον τρόπο χρήσης του δείγματος.

Ο εξοπλισμός θερμαίνει το μείγμα κατά τη διάρκεια της κλασματικής απόσταξης, προκαλώντας το να βράσει και να πετάξει τον ατμό.Ο ατμός ανεβαίνει μέσα από μια στήλη με επένδυση με δίσκους.Καθώς δροσίζει, συμπυκνώνεται και κάθε δίσκος συλλαμβάνει ένα διαφορετικό συμπύκνωμα.Τα υλικά που συμπυκνώνονται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες πέφτουν πρώτα.Καθώς το μείγμα αναπτύσσεται σταθερά πιο δροσερό, άλλες ενώσεις συμπυκνώνονται, μέχρι να χτυπήσει την κορυφή της στήλης.Το σύστημα μπορεί να αποστραγγίσει κάθε δίσκο ξεχωριστά για να συλλάβει τα αποστάγματα.Αυτό επιτρέπει την ανάκτηση όλων των χρήσιμων εξαρτημάτων στο μείγμα.

Ο τύπος του απαιτούμενου εξοπλισμού μπορεί να ποικίλει σε μέγεθος και σύνθεση, ανάλογα με τα είδη των υλικών που υποβάλλονται σε επεξεργασία.Οι εγκαταστάσεις όπως τα διυλιστήρια πετρελαίου πρέπει να ανακάμψουν όσο το δυνατόν περισσότερο από κάθε βαρέλι πετρελαίου και να διαθέτουν εκτεταμένες εγκαταστάσεις απόσταξης ικανές να χειρίζονται πολύ υψηλούς όγκους υλικού.Σε ένα εργαστήριο, ο εξοπλισμός μπορεί να είναι σχετικά μικρός, καθώς τα δείγματα συνήθως δεν είναι πολύ μεγάλα.Μια επιφάνεια εργασίας κλασματικής μονάδας απόσταξης μπορεί να είναι μια επιλογή για ορισμένες ρυθμίσεις εργαστηρίου.

Οι μαθητές στις τάξεις χημείας μπορούν να μάθουν για την κλασματική απόσταξη και να έχουν την ευκαιρία να την εξασκήσουν σε εργαστηριακό περιβάλλον.Η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε μια ευρεία ποικιλία βιομηχανιών και οι χημικοί μπορεί να συνεχίσουν να ειδικεύονται στις τεχνικές απόσταξης που χρησιμοποιούνται με συγκεκριμένα υλικά.Οι χημικοί πετρελαίου, για παράδειγμα, μελετούν αυτή τη διαδικασία καθώς και τεχνικές όπως η ρωγμή για να σπάσουν τις αλυσίδες υδρογονανθράκων σε αργό πετρέλαιο.Η ρωγμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αλλάξει τη χημική σύνθεση του πετρελαίου για να εξαγάγει πιο χρήσιμα εξαρτήματα.