Дефиниција и примери фракцијске дестилације

Фракцијска дестилација је процес којим се састојке у хемикалији смеша раздељени су на различите делове (зване фракције) према различитим тачке кључања. Фракцијска дестилација користи се за прочишћавање хемикалија и за одвајање смеша ради добијања њихових компоненти.

Техника се користи у лабораторијама и индустрији, где процес има огроман комерцијални значај. Хемијска и нафтна индустрија ослањају се на фракцијску дестилацију.

Паре од кључање раствор се просљеђује уз високу колону, која се назива фракционирајућа колона. Колона је препуна пластичних или стаклених перлица да би се побољшало одвајање пружајући већу површину за кондензацију и испаравање. Температура колоне се постепено смањује дуж њене дужине. Компоненте са већом тачком кључања кондензују се на колони и враћају се у решење; компоненте са нижом тачком кључања (више испарљив) пролазе кроз колону и прикупљају се близу врха.

Теоретски, више куглица или тањира побољшава одвајање, али додавање плоча такође повећава време и енергију потребну за довршавање дестилације.

Бензин и многе друге хемикалије производе се од сирове нафте употребом фракцијске дестилације. Сирова нафта се загрева док не испари. Различите фракције се кондензују у одређеним температурним опсезима. Хемикалије у одређеној фракцији су угљоводоници са упоредивим бројем угљених атома. Од врућег до хладног (од највећих угљоводоника до најмањег), фракције могу бити остаци (користе се за производњу битумена), лож уље, дизел, керозин, нафта, бензин и рафинерије.

Фракционирана дестилација не може у потпуности да одвоји компоненте мешавине етанола и воде упркос различитим тачкама врелишта ове две хемикалије. Вода кључа на 100 степени Целзијуса, док етанол кључа на 78,4 степени Целзијуса. Ако се смеша алкохол-вода прокуха, етанол ће се концентровати у пари, али само до одређене тачке, јер алкохол и вода формирају азеотроп. Једном када смеша достигне тачку у којој се састоји од 96% етанола и 4% воде, смеша је више испарљива (вре се на 78.2 степени целзијуса) од етанола.

Фракцијска дестилација се разликује од једноставне дестилација јер фракционирајућа колона природно раздваја једињења на основу тачака кључања. Могуће је изоловати хемикалије једноставном дестилацијом, али је потребна пажљива контрола температуре јер се истовремено може изоловати само један "фракција".

Како знате да ли треба да се користи једноставна дестилација или фракциона дестилација за одвајање смеше? Једноставна дестилација је бржа, једноставнија и троши мање енергије, али је заиста корисна само тамо је велика разлика између тачака врелишта жељених фракција (више од 70 степени Целзијус). Ако постоји само мала температурна разлика између фракција, најбоља је опција фракциона дестилација.

Ево рашчламбе разлике између једноставне и фракцијске дестилације: