Определение и примери за частична дестилация

Фракционната дестилация е процес, чрез който компонентите в химикал смес се разделят на различни части (наречени фракции) според различните им точки на кипене. Фракционната дестилация се използва за пречистване на химикали и за отделяне на смеси за получаване на техните компоненти.

Техниката се използва в лаборатории и в промишлеността, където процесът има огромно търговско значение. Химическата и петролната промишленост разчитат на фракционна дестилация.

Парите от кипене разтвора се прекарва по високата колона, наречена фракционираща колона. Колоната е опакована с пластмасови или стъклени перли, за да се подобри отделянето, като се осигури повече повърхност за кондензация и изпаряване. Температурата на колоната постепенно намалява по нейната дължина. Компоненти с по-висока точка на кипене се кондензират върху колоната и се връщат към решение; компоненти с по-ниска точка на кипене (повече летлив) минават през колоната и се събират близо до върха.

Теоретично, наличието на повече мъниста или чинии подобрява разделянето, но добавянето на плочи също увеличава времето и енергията, необходими за завършване на дестилация.

Бензинът и много други химикали се произвеждат от суров нефт с помощта на фракционна дестилация. Суровият нефт се загрява, докато се изпари. Различните фракции се кондензират в определени температурни диапазони. Химикалите в определена фракция са въглеводороди със съпоставим брой въглеродни атоми. От горещи до студени (от най-малките въглеводороди до най-малките), фракциите могат да бъдат остатъчни (използвани за производството на битум), мазут, дизелово гориво, керосин, нафта, бензин и рафинерен газ.

Фракционната дестилация не може напълно да раздели компонентите на смес от етанол и вода, въпреки различните точки на кипене на двете химикали. Водата кипи при 100 градуса Целзий, докато етанолът кипи при 78,4 градуса по Целзий. Ако алкохолно-водната смес се вари, етанолът ще се концентрира в изпаренията, но само до точка, тъй като алкохолът и водата образуват азеотроп. След като сместа достигне точката, в която се състои от 96% етанол и 4% вода, сместа е по-летлива (кипи при 78,2 градуса по Целзий) от етанола.

Фракционната дестилация се различава от обикновената дестилация защото фракциониращата колона естествено разделя съединенията въз основа на техните точки на кипене. Възможно е да се изолират химикали с помощта на проста дестилация, но това изисква внимателен контрол на температурата, тъй като само една "фракция" може да бъде изолирана наведнъж.

Как да разберете дали да използвате обикновена дестилация или фракционна дестилация, за да отделите смес? Простата дестилация е по-бърза, опростена и използва по-малко енергия, но наистина е полезна само когато има е голяма разлика между точките на кипене на желаните фракции (повече от 70 градуса По Целзий). Ако има малка разлика в температурата между фракциите, най-добрият залог е фракционната дестилация.

Ето разбивка на разликите между обикновената и частичната дестилация: