• Hem
  • Kemi
  • Astronomi
  • Energi
  • Natur
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Varför enkel destillation inte alltid räcker:viktiga begränsningar och alternativ

    Av John Brennan
    Uppdaterad 24 mars 2022

    Vid enkel destillation värms en blandning av vätskor till den temperatur vid vilken en komponent kokar. Den resulterande ångan samlas upp och återkondenseras till vätska. Även om de är snabba och okomplicerade, kan många blandningar inte separeras på detta sätt och kräver mer avancerade tekniker.

    Föroreningar

    Eftersom blandningen bara kokas och återkondenseras en gång, återspeglar slutprodukten ångans sammansättning. När komponentens kokpunkter är nära kan destillatet innehålla betydande föroreningar. I praktiken är enkel destillation effektiv endast när kokpunktsskillnaden är minst 25°C. Blandningar med närmare kokpunkter hanteras bättre genom fraktionerad destillation.

    Azeotropa blandningar

    Vissa flytande blandningar bildar azeotroper - kompositioner som kokar vid en konstant temperatur och behåller samma ångsammansättning som vätskan. Ett klassiskt exempel är 95,6 % etanol med 4,4 % vatten, som kokar vid en lägre temperatur än någon av de rena komponenterna. Enkel destillation kan inte bryta en azeotrop; inte heller fraktionerad destillation. Andra metoder, såsom azeotropisk eller extraktiv destillation, krävs vanligtvis.

    Energiförbrukning

    Att värma upp en vätska eller blandning till dess kokpunkt kräver avsevärd energi. När det drivs med fossila bränslen ökar detta koldioxidutsläppen och driftskostnaderna. Till exempel kräver destillering av etanol i industriell skala stora mängder bränsle. Laboratorieinställningar använder ofta en rotationsindunstare (rotovap) som applicerar vakuum för att sänka kokpunkten, men detta tillvägagångssätt är mindre praktiskt för bulkproduktion.

    Kemiska reaktioner

    Förhöjda temperaturer kan utlösa oönskade reaktioner, vilket förändrar den önskade produkten. Till exempel kan uppvärmning av en blandning av vätebromid och butadien förskjuta förhållandet mellan 3-bromo-1-buten och 1-bromo-2-buten. Värmekänsliga föreningar, som nitroglycerin, utgör säkerhetsrisker om de utsätts för koktemperaturer. Följaktligen måste blandningens termiska stabilitet övervägas innan man väljer enkel destillation.




    © Vetenskap & Upptäckter https://sv.scienceaq.com