Τι είναι η απόσταξη; Αρχές και χρήσεις

Η απόσταξη είναι μια σημαντική διαδικασία διαχωρισμού στη χημεία, τη βιομηχανία και την επιστήμη των τροφίμων. Ακολουθεί ο ορισμός της απόσταξης και ο τύπος της απόσταξης και οι χρήσεις της.

Βασικά σκάφη: Απόσταξη

Η απόσταξη είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τον διαχωρισμό μιγμάτων με βάση τις διαφορές στις συνθήκες που απαιτούνται για την αλλαγή της φάσης των συστατικών του μίγματος. Για να διαχωριστεί ένα μείγμα υγρών, το υγρό μπορεί να θερμανθεί για να αναγκάσει τα συστατικά που έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού, στην αέρια φάση. Το αέριο στη συνέχεια συμπυκνώνεται ξανά σε υγρή μορφή και συλλέγεται. Η επανάληψη της διαδικασίας στο συλλεγέν υγρό για τη βελτίωση της καθαρότητας του προϊόντος ονομάζεται διπλή απόσταξη. Αν και ο όρος εφαρμόζεται συνήθως στα υγρά, η αντίστροφη διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την διαχωρισμό των αερίων με την υγροποίηση των συστατικών χρησιμοποιώντας αλλαγές θερμοκρασίας ή / και πίεσης.

Ένα φυτό που εκτελεί απόσταξη καλείται a οινοπνευματοποιείο. Η συσκευή που χρησιμοποιείται για την απόσταξη καλείται a ακόμη.

Τα παλαιότερα γνωστά στοιχεία απόσταξης προέρχονται από τερακότα απόσταξης που χρονολογείται από το 3000 π.Χ. στην κοιλάδα του Ινδού του Πακιστάν. Η απόσταξη ήταν γνωστή ότι χρησιμοποιείται από τους Βαβυλώνιους της Μεσοποταμίας. Αρχικά, η απόσταξη πιστεύεται ότι έχει χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή αρωμάτων. Η απόσταξη των ποτών έγινε πολύ αργότερα. Ο Αραβικός χημικός Al-Kindi αποστάτησε αλκοόλ τον 9ο αιώνα Irag. Η απόσταξη αλκοολούχων ποτών εμφανίζεται συχνή στην Ιταλία και στην Κίνα από τον 12ο αιώνα.

Η απόσταξη χρησιμοποιείται για πολλές εμπορικές διεργασίες, όπως η παραγωγή βενζίνης, απεσταγμένου νερού, ξυλολίου, αλκοόλης, παραφίνης, κηροζίνης και πολλά άλλα υγρά. Το αέριο μπορεί να είναι υγροποιημένο και χωριστό. Για παράδειγμα: το άζωτο, το οξυγόνο και το αργόν αποστάζονται από τον αέρα.

Οι τύποι απόσταξης περιλαμβάνουν απλή απόσταξη, κλασματική απόσταξη (συλλέγονται διαφορετικά πτητικά κλάσματα κατά την παραγωγή τους) και καταστροφική απόσταξη (συνήθως ένα υλικό θερμαίνεται έτσι ώστε να αποσυντίθεται σε ενώσεις για συλλογή).

Απλή απόσταξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν τα σημεία βρασμού δύο υγρών είναι σημαντικά διαφορετικά μεταξύ τους ή σε ξεχωριστά υγρά από στερεά ή μη πτητικά συστατικά. Σε απλή απόσταξη, ένα μείγμα θερμαίνεται για να αλλάξει το πιο πτητικό συστατικό από ένα υγρό σε ατμό. Ο ατμός ανεβαίνει και διέρχεται σε έναν συμπυκνωτή. Συνήθως, ο συμπυκνωτής ψύχεται (π.χ. τρέχοντας κρύο νερό γύρω από αυτό) για να προάγει τη συμπύκνωση του ατμού, ο οποίος συλλέγεται.

Η απόσταξη με ατμό είναι που χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των ευαίσθητων στη θερμότητα στοιχείων. Στο μείγμα προστίθεται ατμός, προκαλώντας την εξάτμιση ορισμένων από αυτά. Αυτός ο ατμός ψύχεται και συμπυκνώνεται σε δύο υγρά κλάσματα. Μερικές φορές τα κλάσματα συλλέγονται χωριστά ή μπορεί να έχουν διαφορετικά τιμές πυκνότητας, έτσι ώστε να διαχωρίζονται από μόνοι τους. Ένα παράδειγμα είναι η απόσταξη με ατμό των λουλουδιών για την παραγωγή αιθέριου ελαίου και ενός αποσταγμένου με βάση το νερό.

Η κλασματική απόσταξη χρησιμοποιείται όταν τα σημεία βρασμού των συστατικών ενός μίγματος είναι πλησίον μεταξύ των, όπως προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας το νόμο του Raoult. Μια στήλη κλασματοποίησης χρησιμοποιείται για να διαχωρίσει τα συστατικά που χρησιμοποιούνται μια σειρά αποστάξεων που ονομάζεται διόρθωση. Στην κλασματική απόσταξη, ένα μίγμα θερμαίνεται, οπότε ο ατμός ανεβαίνει και εισέρχεται στη στήλη κλασματοποίησης. Καθώς ο ατμός ψύχεται, συμπυκνώνεται στο υλικό συσκευασίας της στήλης. Η θερμότητα των ανερχόμενων ατμών προκαλεί την εκ νέου εξάτμιση αυτού του υγρού, μετακινώντας το κατά μήκος της στήλης και τελικά αποδίδοντας ένα δείγμα υψηλότερης καθαρότητας από το περισσότερο πτητικό συστατικό του μίγματος.

Η απόσταξη κενού χρησιμοποιείται για να διαχωριστούν τα συστατικά που έχουν υψηλά σημεία βρασμού. Η μείωση της πίεσης της συσκευής μειώνει επίσης τα σημεία βρασμού. Διαφορετικά, η διαδικασία είναι παρόμοια με άλλες μορφές απόσταξης. Η απόσταξη κενού είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν το κανονικό σημείο βρασμού υπερβαίνει τη θερμοκρασία αποσύνθεσης μιας ένωσης.

• Allchin, F. R. (1979). "Η Ινδία: Το Αρχαίο Σπίτι της Απόσταξης;". Ανδρας. 14 (1): 55–63. doi:10.2307/2801640
• Forbes, R. J. (1970). Μια σύντομη ιστορία της τέχνης της απόσταξης από τις αρχές μέχρι τον θάνατο του Cellier Blumenthal. BRILL. ISBN 978-90-04-00617-1.
• Harwood, Laurence Μ.; Moody, Christopher J. (1989). Πειραματική οργανική χημεία: Αρχές και πρακτική (Illustrated ed.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-0-632-02017-1.