تقطیر یک فرآیند جداسازی مهم در شیمی، صنعت و علوم غذایی است. در اینجا به تعریف تقطیر و نگاهی به انواع تقطیر و موارد مصرف آن می پردازیم.
تقطیر فرآیند جداسازی اجزای یک مخلوط بر اساس نقاط جوش مختلف است.
نمونه هایی از کاربردهای تقطیر عبارتند از: تصفیه الکل، نمک زدایی، پالایش نفت خام و تولید گازهای مایع از هوا.
انسان از تقطیر حداقل از 3000 سال قبل از میلاد در دره سند استفاده کرده است.
تعریف تقطیر
تقطیر روشی پرکاربرد برای جداسازی مخلوط ها بر اساس تفاوت در شرایط مورد نیاز برای تغییر فاز اجزای مخلوط است. برای جدا کردن مخلوطی از مایعات، مایع را می توان گرم کرد تا اجزایی را که دارای نقطه جوش متفاوتی هستند، وارد فاز گاز کرد. سپس گاز دوباره به شکل مایع متراکم شده و جمع آوری می شود. تکرار فرآیند بر روی مایع جمع آوری شده برای بهبود خلوص محصول را تقطیر مضاعف می گویند. اگرچه این اصطلاح بیشتر در مورد مایعات به کار می رود، فرآیند معکوس می تواند برای جداسازی گازها با مایع کردن اجزا با استفاده از تغییرات دما و/یا فشار استفاده شود.
به گیاهی که تقطیر انجام می دهد، دستگاه تقطیر می گویند. دستگاهی که برای انجام تقطیر استفاده می شود، دستگاه ثابت نامیده می شود.
تاریخ
اولین شواهد شناخته شده از تقطیر از دستگاه تقطیر سفالی به 3000 سال قبل از میلاد در دره سند پاکستان می رسد. بابلی های بین النهرین از تقطیر استفاده می کردند. در ابتدا اعتقاد بر این است که از تقطیر برای تولید عطر استفاده می شد. تقطیر نوشیدنی ها خیلی دیرتر اتفاق افتاد. شیمیدان عرب الکندی الکل را در ایرگ قرن نهم تقطیر کرد. تقطیر مشروبات الکلی از قرن دوازدهم در ایتالیا و چین رایج است.
موارد استفاده از تقطیر
تقطیر برای بسیاری از فرآیندهای تجاری مانند تولید بنزین، آب مقطر، زایلن، الکل، پارافین، نفت سفید و بسیاری از مایعات دیگر استفاده می شود. گاز ممکن است مایع و جدا شود. به عنوان مثال: نیتروژن، اکسیژن و آرگون از هوا تقطیر می شوند.
انواع تقطیر
انواع تقطیر عبارتند از تقطیر ساده، تقطیر کسری («کسرهای» مختلف فرار هنگام تولید جمع‌آوری می‌شوند) و تقطیر مخرب (معمولاً یک ماده را حرارت می‌دهند تا به ترکیباتی برای جمع‌آوری تجزیه شود).
تقطیر ساده
زمانی که نقطه جوش دو مایع به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است یا برای جدا کردن مایعات از جامدات یا اجزای غیرفرار ممکن است از تقطیر ساده استفاده شود. در تقطیر ساده، مخلوطی گرم می شود تا فرارترین جزء از مایع به بخار تبدیل شود. بخار بالا آمده و به کندانسور می رود. معمولاً کندانسور خنک می‌شود (مثلاً با جاری شدن آب سرد در اطراف آن) تا میعان بخار جمع‌آوری شود.
تقطیر بخار
تقطیر با بخار برای جداسازی اجزای حساس به حرارت استفاده می شود. بخار به مخلوط اضافه می شود و باعث می شود مقداری از آن تبخیر شود. این بخار سرد شده و به دو بخش مایع تبدیل می شود. گاهی اوقات کسرها به طور جداگانه جمع آوری می شوند، یا ممکن است مقادیر چگالی متفاوتی داشته باشند، بنابراین به تنهایی از هم جدا می شوند. یک مثال تقطیر گلها با بخار آب برای تولید اسانس و یک تقطیر مبتنی بر آب است.
تقطیر جزء به جزء
تقطیر کسری زمانی استفاده می شود که نقطه جوش اجزای یک مخلوط به هم نزدیک باشد، همانطور که با استفاده از قانون رائول تعیین می شود. برای جداسازی اجزا از یک ستون تقطیر استفاده می شود که یک سری تقطیر نامیده می شود. در تقطیر جزء به جزء، یک مخلوط گرم می شود تا بخار بالا آمده و وارد ستون تکه تکه شود. با سرد شدن بخار، روی مواد بسته بندی ستون متراکم می شود. گرمای بخار افزایش یافته باعث می شود که این مایع دوباره تبخیر شود و آن را در امتداد ستون حرکت دهد و در نهایت نمونه خلوص بالاتری از جزء فرارتر مخلوط به دست آید.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره برج تقطیر و طرز کار آن وارد این مقاله https://medad.io/@alireza38644/برج-تقطیر-و-طرز-کار-آن/ شوید.
