M5
تاریخ انتشار: ۰۲ مهر ۱۳۹۷ - ۰۶:۰۰
کد خبر: ۲۴۸۵۰
کاربرد دستگاه تقطیر شامل تفکیک مایعات با نقطه جوش‌های متفاوت و همچنین تفکیک ترکیبات پیچیده با نقطه جوش پایین است. دستگاه تقطیر با استفاده از دما‌های جوش مختلف مایع‌های گوناگون عمل می‌کند.
 دستگاه تقطیر
ستاره | 
سرویس علوم - 
تقطیر یک تکنیک آزمایشگاهی برای تفکیک و تصفیه مایعات است. تقطیر یکی از بهترین روش‌های خالص سازی مایعات است. در این عمل مایع را به کمک حرارت تبخیر می‌کنند، سپس بخار به وجود آمده در ظرف جداگانه‌ای متراکم شده و محصول تقطیر حاصل می‌شود. دو روش اصلی تقطیر که در بسیار موارد استفاده می‌شوند عبارتند از تقطیر ساده و تقطیر جزء به جزء.

کاربرد دستگاه تقطیر چیست؟

  • اکسیژن، نیتروژن و آرگون از هوا تقطیر می‌شوند.
  • در بسیاری از صنایع شیمیایی برای تولید گازوئیل،‌ تولید پارافین، تولید الکل و ... از فرآیند تقطیر استفاده می‌شود.
  • تقطیر برای تولید آب مقطر کاربرد دارد.
  • در گلاب‌گیری تقطیر اصلی‌‌ترین اقدام است.
  • در صنایع غذایی و داروسازی و سایر صنایع وابسته تقطیر کاربرد دارد.

 

ساختار دستگاه تقطیر

جنس دستگاه تقطیر معمولا از شیشه است. این دستگاه از کنار هم قرار گرفتن سه قسمت اصلی ساخته شده است:
۱. بالن تقطیر: دارای محلول و بخار
۲. کندانسور: دارای آب سرد برای خنک کردن بخار
۳. بالن جمع‌آوری: برای جمع‌آوری قطرات سرد شده
تقطیر چیست؟ وقتی محلول در دمای مشخص خود جوش می‌آید، قسمتی از مایع بخار شده و به طرف چگالنده (کندانسور) حرکت می‌کند. جریان آب سرد متحرک در این قسمت باعث سرد شدن بخار شده و قطرات حاصل به طرف بالن جمع‌آوری روانه می‌شوند.

کاربرد دستگاه تقطیر چیست؟
هنگامی که ناخالصی غیر‌فراری به یک مایع اضافه می‌شود فشار بخار مایع کاهش پیدا می‌کند. علت این است که وجود جزء غیرفرار بر تبخیر مولکول‌های فراری که در سطح مایع هستند، تاثیر می‌گذارد و قابلیت تبخیر مایع (فشار بخار مایع) کم می‌شود. بنابراین باید درجه حرارت را بالا برد تا فشار بخار محلول، در سطح محلول به فشار اتمسفر برسد. پس نتیجه می‌گیریم، نقطه جوش یک محلول حاوی جسم غیرفرار همواره از نقطه جوش حلال خالص بالا‌تر بوده و این صعود نقطه جوش با غلظت ماده حل شده متناسب است.
دستگاه تقطیر با استفاده از دما‌های جوش مختلف مایع‌های گوناگون عمل می‌کند. برای تفکیک دو مایع یا بیشتر از طریق دستگاه تقطیر باید نخست آن‌ها را در یک بالن آزمایشگاهی حرارت دهید. هرچه مایع سبکتر (یعنی نقطه جوش آن پایین‌تر) باشد، زودتر تبخیر شده و بخار وارد ستون تراکم می‌شود. سپس بخار در ظرف خنک سازی مجدداً به مایع تبدیل شده و به داخل بالن جمع آوری، ریخته می‌شود. به علاوه، حرارت دهی موجب می‌شود تا مایع‌های سبکتر تبخیر شده و در دما‌های بیشتر تقطیر شوند. 

کاربرد دستگاه تقطیر ساده 

کاربرد دستگاه تقطیر ساده
این روش برای خالص سازی مایعاتی به کار می‌رود که ناخالصی موجود در آن‌ها غیر فرار باشد. دستگاه تقطیر ساده متشکل از بالن جوش متصل به دماسنج (جهت تشخیص دمای جوش مایع) است. لوله‌های رابط نیز با چگالنده (کندانسور) که آب سرد همیشه در آن جریان دارد، مرتبط است. چگالنده سپس به بالن جمع آوری مایع تصفیه شده متصل می‌شود.
چنانچه مخلوطی از دو یا چند مایع داشته باشیم و دمای جوش آن‌ها به حد کافی با هم تفاوت داشته باشد، جدا کردن آن‌ها از طریق تقطیر ساده امکان‌پذیر است. ابتدا مایعی که نقطه‌ جوش کمتری دارد تقطیر می‌شود و سپس اجزاء دیگر مخلوط، به تناسب افزایش دمای جوش یکدیگر تقطیر می‌شوند و بدین ترتیب می‌توان آن‌ها را از یک دیگر جدا کرد. اختلاف نقطه‌ جوش باید بیش از ۷۰ درجه سانتی‌گراد باشد.

کاربرد دستگاه تقطیر جزء به جزء 

کاربرد دستگاه تقطیر جزء به جزء 
اگر مخلوطی از دو یا چند مایع داشته باشیم یعنی اینکه در مخلوط ناخالصی فرار وجود داشته باشد برای جداسازی آن‌ها از تقطیر جزء به جزء استفاده می‌شود.
دستگاه تقطیر جزء به جزء دقیقاً مشابه دستگاه تقطیر ساده است، با این تفاوت که ستون تقطیر در بین بالن جوش و چگالنده قرار می‌گیرد. معمولاً ستون تقطیر را با مهره‌های شیشه‌ای یا پلاستیکی پر می‌کنند. مهره‌ها تفکیک میان مایع‌های درحال تقطیر را بهبود می‌بخشند. دلیل اینکه دستگاه تقطیر جزء به جزء مایع‌ها را بهتر تفکیک می‌کند، این است که مهره‌های شیشه‌ای موجود در ستون تقطیر "صفحات تئوری" را فراهم می‌آورند. مایع فروکشنده می‌تواند در این صفحات متراکم، بازتبخیر و دوباره متراکم شود. به این ترتیب، فرآیند تقطیر بار‌ها و بار‌ها روی ترکیب انجام می‌پذیرد.
مایع‌های سبک‌تر مایل هستند در قسمت فوقانی ستون تقطیر قرار گیرند، در حالی که مایع‌های سنگین‌تر در نواحی پایینی باقی می‌مانند، و به این ترتیب تقسیم بندی بهتری در میان مایع‌ها صورت می‌گیرد. البته هرچه صفحات بیشتری به ستون اضافه کنید (سطوح یا مهره‌های بیشتر)، فرآیند تقطیر مدت زمان بیشتری طول خواهد کشید و انرژی بیشتری نیز برای تبخیر مجدد مایع در ستون تقسیم بندی، مورد نیاز خواهد بود (اغلب در تقطیر‌های صنعتی به این قضیه توجه می‌شود، وگرنه در آزمایشگاه‌های آکادمیک که هزینه‌های انرژی مسئله‌ای اصلی نیست، قضیه مهمی محسوب نمی‌شود).

کاربرد دستگاه تقطیر جزء به جزء: این سیستم در ابعاد بزرگ در برج‌های تقطیر پالایشگاه‌های نفتی و شیمیایی کاربرد دارد.

دستگاه تقطیر ساده ساده یا جزء به جزء؟

انتخاب یکی از دستگاه‌های تقطیر جزء به جزء یا ساده به مایع‌هایی که باید تفکیک شوند، بستگی دارد. در حالت عادی استفاده از دستگاه تقطیر ساده ارجحیت دارد، چون به هر حال ساختار دستگاه ساده‌تر است و همچنین تقطیر ساده به زمان کمتری نسبت به تقطیر جزء به جزء نیاز دارد (پس انرژی کمتری هم مصرف می‌شود). از سوی دیگر، دستگاه تقطیر جزء به جزء مایع‌ها را بهتر از یکدیگر تفکیک می‌کند. پس در انتخاب یکی از دستگاه‌های تقطیر جزء به جزء یا ساده معمولاً به تفاوت دمای جوش میان مایع‌ها هم توجه می‌شود. اگر تفاوت فراوانی بین نقطه‌های جوش مایع‌ها وجود داشته باشد (بیش از ۷۰ درجه سانتی‌گراد)، پس دستگاه تقطیر ساده بهترین گزینه است. از سوی دیگر، اگر فقط تفاوت دمای اندکی میان مایع‌ها وجود داشته باشد، پس دستگاه تقطیر جزء به جزء گزینه مناسبتری محسوب می‌شود.
 

توضیحات

دستگاه تقطیر ساده

دستگاه تقطیر جزء به جزء

مزایا

  • راه اندازی ساده تر نسبت به دستگاه تقطیر جزء به جزء
  • مدت زمان کمتر تقطیر
  • مصرف انرژی کمتر نسبت به دستگاه تقطیر جزء به جزء
  • تفکیک بهتر مایع‌­ها نسبت به دستگاه تقطیر ساده
  •  توانایی تصفیه ساده­تر ترکیبات پیچیده نسبت به دستگاه تقطیر ساده

معایب

  •  به مایع­‌های دارای نقاط جوش بسیار متفاوت نیاز دارد (بیش از 70 درجه سانتی‌گراد)
  •  قابلیت تفکیک کمتری نسبت به دستگاه تقطیر جزء به جزء دارد
  • تنها در مورد مایع­های نسبتاً خالص پاسخگویی مناسبی دارد
  • راه اندازی پیچیده تر نسبت به دستگاه تقطیر ساده
  •  به مدت زمان بیشتری برای انجام تقطیر نیاز دارد
  • انرژی بیشتری نسبت به دستگاه تقطیر ساده مصرف می­‌کند

کاربرد‌ دستگاه

تفکیک مایع‌­های تقریباً خالص که دارای نقطه جوش بسیار متفاوت هستند، یا مایع­های با آلودگی‌­های بسیار

تفکیک ترکیبات پیچیده مایع­های با تفاوت نقطه جوش پایین

سامان کهنه پوشی
وبگردی
ارسال نظر
نام:
ایمیل:
* نظر:
کلیه پاسخ هایی که توسط کارشناسان و متخصصان هر رشته به کاربران داده میشود کاملا حالت پیشنهادی دارند و نباید به عنوان تشخیص, تجویز, یا رهنمودهای تخصصی و قانونی تلقی شوند و در صورت لزوم شخصی بایستی حتما از منابع تخصصی تر مانند پزشکان متخصص, وکلا, و ... نیز کمک بگیرد. این مسئولیت کاملا بر عهده مخاطبان است که قبل از هر نوع تصمیم گیری یا اقدامی از صحت و مفید بودن این اطلاعات برای خود اطمینان حاصل کرده و صرفا با مسئولیت خودشان به این پیشنهادات عمل کنند.
کلیه سوالات توسط کارشناسان رشته مربوط به هر مطلب پاسخ داده میشود.
به سوالات تکراری, خارج از موضوع, و غیرقابل انتشار پاسخ داده نمیشود.
زولا 5
ایران تندر 5