PENYULINGAN PECAHAN: PROSES, APLIKASI - KIMIA - 2025

The penyulingan berperingkat adalah satu proses fizikal yang mengemulasi penyulingan teknik mudah berdasarkan pada takat didih spesies yang digunakan untuk campuran berasingan jenis homogen pelbagai bahan hadir dalam cecair atau campuran fasa heterogen jenis cecair-pepejal tidak menentu.

Dalam pengertian ini, kaedah penyulingan pecahan melibatkan penyejatan spesies cair, pemeluwapan spesies yang paling mudah menguap dalam urutan takat didihnya dan pengumpulan bahan seterusnya yang pada awalnya dikehendaki diperoleh.

Ini adalah kaedah yang digunakan selama berabad-abad dalam peradaban manusia dengan cara yang tidak sempurna. Kecekapan penyulingan membolehkannya terus digunakan hari ini di persekitaran industri dan makmal.

Prinsip teknik ini digunakan dalam sebilangan besar aplikasi dalam pelbagai bidang sains atau industri.

Proses penyulingan pecahan

Penyulingan pecahan terdiri daripada pemisahan larutan ke dalam konstituennya yang berada dalam keadaan cair, berdasarkan perbezaan antara titik didihnya dan digunakan apabila perbezaan ini kurang dari kira-kira 25 ° C.

Oleh itu, apabila campuran yang titik didihnya berbeza jauh diletakkan di bawah pemanasan, setelah mencapai suhu didih komponen yang paling mudah meruap, fasa wap akan terbentuk, yang kebanyakannya akan mengandungi bahan ini pada awalnya.

Kemudian, ketika suhu terus meningkat dan seiring berjalannya waktu, pelbagai kitaran penyejatan dan pemeluwapan terus berlaku (setiap kitaran dikenali sebagai "plat teori"), sehingga penyusun dengan titik didih terendah muncul pertama.

Dalam setiap kitaran, penyusunan fasa wap yang terdapat di lajur mengumpulkan kuantiti komponen yang lebih besar dengan turun naik tertinggi, sebab itulah bahan ini pada dasarnya berada dalam keadaan tulen ketika mencapai puncak lajur pecahan.

Peralatan penyulingan pecahan

Di makmal, peralatan digunakan yang terdiri dari termos pertama atau termos penyulingan yang terbuat dari kaca, di mana larutan diletakkan yang diletakkan secara langsung dalam pemanasan. Beberapa batu mendidih diletakkan di dalam belon ini untuk mengawal proses ini.

Kelalang ini dilekatkan pada lajur pecahan melalui penyambung tiga leher, di mana panjang lajur menentukan seberapa lengkap penyulingannya.

Maksudnya, semakin lama lajur, pemisahan akan lebih berkesan. Sebagai tambahan, termometer diperlukan untuk mencatat suhu dari masa ke masa, sehingga proses penyulingan dapat dikendalikan.

Begitu juga, struktur dalaman lajur dirancang untuk mensimulasikan beberapa penyulingan sederhana berturut-turut, yang berlaku kerana wap secara beransur-ansur naik ke atas lajur, sementara mengembun di bahagian atas dan naik berulang kali.

Seterusnya, salur keluar lajur ini disambungkan ke kondensor yang menyebabkan wap bahan yang dipisahkan dan disucikan menjadi sejuk.

Ini disimpan dalam bekas khas untuk mengumpulkannya, meningkatkan suhu lagi sehingga mencapai titik didih komponen seterusnya, yang kedua paling mudah menguap, mengulangi proses yang dijelaskan, di mana setiap komponen disimpan dalam bekas khas untuknya.

Permohonan

Menjadi salah satu kaedah terpenting dan digunakan secara meluas dalam pemisahan campuran cecair, teknik pemisahan fizikal ini mempunyai banyak faedah yang diperhatikan dalam sebilangan besar aplikasi yang telah diberikan baik di industri maupun di makmal.

- Dimulai dengan penggunaan penyulingan pecahan skala industri, di kemudahan penapisan minyak digunakan untuk memisahkan minyak mentah menjadi pecahan komponennya.

Dalam pengertian ini, ia digunakan untuk mendapatkan dan memproses gas asli yang diekstraksi dalam proses perindustrian ini. Di samping itu, ia digunakan dalam kilang kimia dan proses petrokimia untuk memproses bahan seperti fenol atau formaldehid.

- Digunakan dalam loji pemisahan udara kriogenik untuk menguraikan udara di atmosfer menjadi konstituen utamanya.

- Penyulingan pecahan digunakan untuk penyahgaraman air laut.

- Pada skala makmal, digunakan dalam pemurnian reagen dan produk, seperti dalam memperoleh siklopentadiena melalui penyulingan diciklopentadiena komersial.

- Ini digunakan untuk mengitar semula pelarut yang telah digunakan, melalui pemurnian melalui teknik ini.

Contoh

Penyulingan pecahan petroleum

Dalam kes minyak, penyulingan pecahan dilakukan dalam peralatan dengan dimensi yang sangat besar, yang disebut menara penyulingan, yang meniru lajur pecahan dan dirancang khusus untuk pemisahan minyak mentah dalam pemotongan atau aliran yang berlainan mengikut julatnya. mendidih.

Julat didih ini merujuk kepada julat titik didih setiap pecahan yang terpisah, kerana ia adalah campuran hidrokarbon dengan komponen yang berbeza dan, oleh itu, mempunyai titik didih yang berbeza.

Sebelum memasuki menara penyulingan, minyak mentah dipanaskan hingga suhu kira-kira 400 ° C, untuk menguap bahan ini dan ia dipisahkan dalam lajur dalam susunan julat didihnya yang semakin meningkat.

Dengan cara ini, pemotongan yang paling mudah berubah seperti gas (propana, butana …), petrol dan nafta berada di bahagian atas lajur, dan ketika turun, aliran "lebih berat" dijumpai, seperti pelincir atau komponen sisa.

Beberapa pecahan yang diekstrak dari menara (seperti petrol) ditambahkan dan diperbaiki untuk pengkomersialan kemudian; pemotongan lain seperti diesel digunakan sebagai makanan atau bahan bakar untuk proses lain dalam industri.

Arus lain seperti bahan sisa diperkenalkan dalam proses lain yang memisahkannya menjadi unsur penyusunnya dan memberi mereka kegunaan lain, atau nilai komersialnya meningkat.

Rujukan

1. Wikipedia. (sf). Penyulingan berperingkat. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Mexico: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Penyulingan. Diperolehi dari britannica.com
4. Teks Libre. (sf). Penyulingan berperingkat. Dipulihkan dari chem.libretexts.org
5. Kelter, PB, Mosher, MD, dan Scott, A. (2008). Kimia: Sains Praktikal. Diperolehi dari books.google.co.ve
6. BBC. (sf). Penyulingan berperingkat. Dipulihkan dari bbc.co.uk