Die Destillation ist ein wichtiger Trennungsprozess in der Chemie, Industrie und Lebensmittelwissenschaft. Hier ist die Definition der Destillation und ein Blick auf die Arten der Destillation und ihre Verwendung.
Die Destillation ist ein weit verbreitetes Verfahren zum Trennen von Gemischen auf der Grundlage von Unterschieden in den Bedingungen, die zum Ändern der Phase von Komponenten des Gemisches erforderlich sind. Um ein Flüssigkeitsgemisch abzutrennen, kann die Flüssigkeit erwärmt werden, um Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten in die Gasphase zu treiben. Das Gas wird dann wieder in flüssiger Form kondensiert und gesammelt. Das Wiederholen des Prozesses an der gesammelten Flüssigkeit zur Verbesserung der Reinheit des Produkts wird als doppelte Destillation bezeichnet. Obwohl der Begriff am häufigsten für Flüssigkeiten verwendet wird, kann der umgekehrte Prozess verwendet werden, um Gase durch Verflüssigen von Komponenten unter Verwendung von Änderungen der Temperatur und / oder des Drucks zu trennen.
Eine Anlage, die destilliert, heißt a Brennerei. Die zur Durchführung der Destillation verwendete Apparatur wird als a bezeichnet immer noch.
Der früheste bekannte Nachweis einer Destillation stammt aus einer Terrakottadestillationsapparatur aus dem Jahr 3000 v. Chr. Im pakistanischen Industal. Es war bekannt, dass die Babylonier in Mesopotamien die Destillation verwendeten. Anfänglich wird angenommen, dass die Destillation zur Herstellung von Parfums verwendet wurde. Die Destillation von Getränken erfolgte viel später. Der arabische Chemiker Al-Kindi destillierte Alkohol in Irag aus dem 9. Jahrhundert. Die Destillation alkoholischer Getränke ist seit dem 12. Jahrhundert in Italien und China weit verbreitet.
Die Destillation wird für viele kommerzielle Prozesse verwendet, wie die Herstellung von Benzin, destilliertem Wasser, Xylol, Alkohol, Paraffin, Kerosin und vielen anderen Flüssigkeiten. Gas kann verflüssigt und getrennt werden. Zum Beispiel: Stickstoff, Sauerstoff und Argon werden aus Luft abdestilliert.
Zu den Destillationsarten gehören die einfache Destillation, die fraktionierte Destillation (verschiedene flüchtige "Fraktionen" werden bei ihrer Herstellung gesammelt) und die destruktive Destillation (in der Regel wird ein Material erhitzt, so dass es sich zur Sammlung in Verbindungen zersetzt)..
Eine einfache Destillation kann verwendet werden, wenn die Siedepunkte zweier Flüssigkeiten erheblich voneinander abweichen oder um Flüssigkeiten von Feststoffen oder nichtflüchtigen Bestandteilen zu trennen. Bei der einfachen Destillation wird eine Mischung erhitzt, um die flüchtigste Komponente aus einer Flüssigkeit in Dampf umzuwandeln. Der Dampf steigt auf und gelangt in einen Kondensator. Normalerweise wird der Kondensator gekühlt (z. B. indem kaltes Wasser um ihn herum geleitet wird), um die Kondensation des Dampfes zu fördern, der gesammelt wird.
Durch Wasserdampfdestillation werden wärmeempfindliche Komponenten getrennt. Das Gemisch wird mit Dampf versetzt, wodurch ein Teil davon verdampft. Dieser Dampf wird abgekühlt und in zwei flüssige Fraktionen kondensiert. Manchmal werden die Fraktionen separat gesammelt oder sie haben unterschiedliche Dichtewerte, sodass sie sich von selbst trennen. Ein Beispiel ist die Wasserdampfdestillation von Blumen zu ätherischem Öl und einem Destillat auf Wasserbasis.
Die fraktionierte Destillation wird angewendet, wenn die Siedepunkte der Komponenten eines Gemisches nahe beieinander liegen, wie nach dem Raoultschen Gesetz bestimmt. Eine Fraktionierkolonne trennt die verwendeten Komponenten durch eine Reihe von Destillationen, die als Rektifikation bezeichnet werden. Bei der fraktionierten Destillation wird ein Gemisch erhitzt, so dass Dampf aufsteigt und in die Fraktionierungskolonne eintritt. Wenn der Dampf abkühlt, kondensiert er auf dem Packungsmaterial der Säule. Die Wärme des aufsteigenden Dampfes bewirkt, dass diese Flüssigkeit wieder verdampft, sich entlang der Säule bewegt und schließlich eine Probe mit höherer Reinheit der flüchtigeren Komponente des Gemisches ergibt.
Vakuumdestillation wird verwendet, um Komponenten mit hohen Siedepunkten abzutrennen. Das Verringern des Drucks der Vorrichtung senkt auch die Siedepunkte. Ansonsten ähnelt der Prozess anderen Destillationsformen. Vakuumdestillation ist besonders nützlich, wenn der normale Siedepunkt die Zersetzungstemperatur einer Verbindung überschreitet.
Quellen