Distillatie is een scheidingstechniek die wordt gebruikt voor het zuiveren van een vloeistof of een mengsel van vloeistoffen door verhitting gevolgd door afkoeling. Wanneer een mengsel van vloeistoffen wordt verwarmd, gaan de componenten die verschillende kookpunten hebben in gasvormige fase in verschillende gevallen. Condensatie van de damp maakt het mogelijk om vloeibaar te worden en dus kunnen verschillende componenten worden gescheiden. Er zijn verschillende destillatietechnieken aangepast aan de samenstelling van het vloeibare mengsel. Dit zijn eenvoudige destillatie, gefractioneerde destillatie en stoomdestillatie. Het belangrijkste verschil tussen gefractioneerde destillatie en eenvoudige destillatie is dat eenvoudige destillatie gescheiden vloeistoffen met een kookpuntsopening van ten minste 50 graden, terwijl gefractioneerde destillatie vloeistoffen scheidt met nauwere kookpunten.
Dit artikel kijkt naar,
1. Wat is fractionele destillatie
- Proces, Mengselkenmerken, Apparatuur, Gebruik
2. Wat is eenvoudige distillatie
- Proces, Mengselkenmerken, Apparatuur, Gebruik
3. Wat is het verschil tussen fractionele destillatie en eenvoudige destillatie
Eenvoudige destillatie wordt toegepast wanneer de component van het vloeistofmengsel kookpunt-openingen dicht bij vijftig graden heeft. Dit houdt in dat eerst het mengsel wordt gekookt en dat de verbinding met het laagste kookpunt verdampt. Laten we een mengsel van twee vloeistoffen overwegen. De gevormde damp zal rijk zijn aan de verbinding die het laagste kookpunt heeft. Op dit punt blijft de temperatuur constant totdat de fractie van de verbinding met het laagste kookpunt in het vloeistofmengsel nul bereikt. Daarna begint de temperatuur opnieuw te stijgen totdat deze het kookpunt van de verbinding met het hoogste kookpunt bereikt.
Figuur 1: Eenvoudige destillatie
Zoals in deze afbeelding te zien is, wordt het mengsel van vloeistoffen in de kolf bewaard en verwarmd totdat de verbinding met het laagste kookpunt begint te verdampen. Vervolgens wordt de damp door een condensor gestuurd waar deze wordt afgekoeld en vloeibaar wordt om als een afzonderlijke verbinding te verzamelen. Dit proces wordt herhaald totdat de twee verbindingen gescheiden zijn.
Dit wordt gebruikt om een oplosmiddel te zuiveren waarin een opgeloste stof is opgelost. Als we bijvoorbeeld zout water nemen, zal water worden gezuiverd en zout in de kolf achterblijven..
Fractionele destillatie is een techniek die wordt gebruikt voor vele complexe vloeistofmengsels, d.w.z. mengsels met componenten die nauwere kookpunten hebben. Voor dergelijke systemen is eenvoudige destillatie zinloos. Daarom is een aangepaste destillatie vereist. Om gefractioneerde destillatie effectief te laten zijn, moeten de componenten mengbaar zijn.
De inrichting van deze methode verschilt enigszins van een eenvoudig destillatieapparaat. Op de kolf is een fractioneerkolom aangebracht die het vloeibare mengsel bevat. De fractioneringskolom bevat glasparels om een groter oppervlak te bieden voor verdamping en condensatie. Laten we bijvoorbeeld een vloeibaar mengsel van twee componenten nemen. Bij het verwarmen van het mengsel zal de gevormde damp uit beide componenten bestaan. Op een bepaald punt zal de top van de fractioneerkolom de temperatuur van het lagere kookpunt bereiken, de component die met het lagere kookpunt gedestilleerd zal worden. De gehele hoeveelheid van de component met het lagere kookpunt zal geleidelijk in de kolf worden verzameld en degene met een hoger kookpunt blijft in de kolf achter..
Gefractioneerde destillatie is de techniek die wordt gebruikt om ruwe olie in tal van componenten te zuiveren.
Figuur 2: fractionele destillatie
Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie wordt gebruikt om vloeistoffen met nauwere kookpunten te scheiden.
Eenvoudige distillatie: Eenvoudige destillatie wordt gebruikt om vloeistoffen met een kookpunt van ten minste 50 graden te scheiden.
Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie maakt gebruik van een complex apparaat met een fractioneerkolom.
Eenvoudige distillatie: Een eenvoudig apparaat met een kolf om het mengsel te bevatten, een condensor en een kolf om gezuiverde componenten te verzamelen, wordt gebruikt.
Gefractioneerde destillatie: Het proces moet verschillende keren worden herhaald om de zuivere componenten te krijgen.
Eenvoudige distillatie: Dit is een one-run-proces.
Gefractioneerde destillatie: Dit kan niet worden gebruikt om een oplosmiddel van een opgeloste stof te scheiden.
Eenvoudige distillatie: Dit kan worden gebruikt om een oplosmiddel van een opgeloste stof te scheiden.
Gefractioneerde destillatie: Dit wordt gebruikt bij de raffinage van ruwe olie.
Eenvoudige distillatie: Dit wordt gebruikt om zeewater te zuiveren.
Zoals hierboven uitgelegd, is het belangrijkste verschil tussen gefractioneerde en eenvoudige destillatie dat gefractioneerde destillatie wordt gebruikt voor complexe vloeistofmengsels met een lager kookpunt. De apparatuur en het proces gebruikt voor gefractioneerde destillatie is ook complex, in tegenstelling tot eenvoudige destillatie.
Referentie:
1. "Gefractioneerde destillatie." Chem 211 - Technieken. Wellesley College, n.d. Web. 23 feb. 2017.
2. Helmenstine, Anne Marie. "Begrijpen hoe distillatie werkt." Onderwijs over onderwijs. N.p., 10 augustus 2016. Web. 23 feb. 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Distillatie met behulp van Liebig condenser_setup" door Siyavula Education (CC BY 2.0) via Flickr
2. "Fractional distillation lab apparatus" Door afgeleid werk: John Kershaw Fractional_distillation_lab_apparatus.png: Gebruiker: Theresa knott - Fractional_distillation_lab_apparatus.svg, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia