בזיקוק הוא תהליך פיזי כי מחק את הזיקוק פשוט טכניקה המבוססת על נקודת הרתיחה של המינים בשימוש בתערובות נפרדות מסוג הומוגנית של חומרים שונים מציג בשלב נוזלי או תערובות הטרוגניות סוג הנוזל-מוצק לא הפכפך.
במובן זה, שיטת הזיקוק השברלית כוללת אידוי של המינים הנוזלים, עיבוי של המינים הנדיפים ביותר בסדר הגובר של נקודת הרתיחה שלהם ואיסוף החומר שלאחר מכן היה רצוי לקבל.
זוהי שיטה המשמשת במשך מאות שנים בתרבויות אנושיות בצורה גסה. יעילות הזיקוק מאפשרת להמשיך להשתמש בה גם במסגרות תעשייתיות וגם במעבדה.
העיקרון של טכניקה זו משמש למספר רב של יישומים בתחומים שונים של מדע או תעשיה.
תהליך זיקוק שברירי
זיקוק שברתי מורכב מהפרדת תמיסה למרכיביו הנמצאים במצב הנוזלי, בהתבסס על ההבדל בין נקודות הרתיחה שלהם ומיושם כאשר הפרש זה נמוך מכ- 25 מעלות צלזיוס.
כך, כאשר תערובת שנקודות הרתיחה שלה שונות זו מזו ממוקמת תחת חימום, כאשר מגיעים לטמפרטורת הרתיחה של המרכיב הפכפך ביותר, תיווצר שלב אדי, אשר יכיל ברובו חומר זה בהתחלה.
ואז, ככל שהטמפרטורה ממשיכה לעלות וככל שחולף הזמן, מתרחשים ללא הרף מחזורי אידוי ועיבוי מרובים (כל מחזור ידוע כ"צלחת תיאורטית "), עד שיופיע הראשון המרכיב עם נקודת הרתיחה הנמוכה ביותר.
בכל מחזור, היצירה של שלב האדי שנמצא בעמודה צוברת כמות גדולה יותר של המרכיב בעל התנודתיות הגבוהה ביותר, וזו הסיבה שחומר זה נמצא בעצם במצבו הטהור כאשר הוא מגיע לראש עמוד השבר.
ציוד זיקוק שברירי
במעבדות נעשה שימוש בציוד המורכב מלכתחילה בבקבוק או בקבוק זיקוק העשוי זכוכית, שבתוכו מוצב הפיתרון, שמונח ישירות תחת חימום. בתוך הבלון הזה מונחים כמה אבנים רותחות כדי לשלוט בתהליך זה.
בקבוק זה מחובר לטור שבר דרך מחבר תלת-צווארי, שם אורך העמודה קובע עד כמה השלמת הזיקוק תהיה.
כלומר, ככל שהטור ארוך יותר, כך ההפרדה תהיה יעילה יותר. בנוסף, נדרש מדחום לרישום הטמפרטורה לאורך זמן, כך שניתן יהיה לשלוט בתהליך הזיקוק.
באופן דומה, המבנה הפנימי של העמודה נועד לדמות כמה תזקיקות פשוטות ברציפות, וזה קורה מכיוון שהקיטור עולה בהדרגה במעלה העמוד, מתעצב באופן זמני בחלקו העליון ועולה שוב ושוב.
בשלב הבא, שקע העמוד הזה מחובר למעבה הגורם להתקררות אדי החומר המופרד והמטוהר.
זה מאוחסן במיכל ספציפי לאיסוףו, מעלה את הטמפרטורה שוב עד שמגיע לנקודת הרתיחה של המרכיב הבא, השני הפכפך ביותר, חוזר על התהליך שתואר, בו כל רכיב מאוחסן במיכל ספציפי עבורו.
יישומים
בהיותה אחת השיטות החשובות והנפוצות ביותר בהפרדת תערובות נוזלים, לטכניקת ההפרדה הפיזית הזו יתרונות רבים הנצפים במספר הגדול של היישומים שניתנו הן בתעשייה והן במעבדה.
- החל בשימושים בקנה מידה התעשייתי של זיקוק שברים, במתקני זיקוק נפט הוא משמש להפרדת נפט גולמי לשברים המרכיבים אותו.
במובן זה הוא משמש להשגת ולעיבוד גז טבעי המופק בתהליכים תעשייתיים אלה. בנוסף, הוא משמש במפעלים כימיים ובתהליכים פטרוכימיים לעיבוד חומרים כמו פנול או פורמלדהיד.
- הוא משמש במפעלי הפרדת אוויר קריוגניים לפירוק האוויר באטמוספרה למרכיביה העיקריים.
- זיקוק שברירי משמש להתפלה של מי ים.
- בקנה מידה מעבדה, הוא משמש לטיהור ריאגנטים ומוצרים, כמו למשל בהשגת ציקלופנטאדיאן באמצעות זיקוק דיציקלופנטאדיאן מסחרי.
- הוא משמש למחזור ממסים שכבר נעשה בהם שימוש, באמצעות טיהור באמצעות טכניקה זו.
דוגמאות
זיקוק שברירי של נפט
במקרה של נפט, זיקוק חלקי מתבצע בציוד בממדים אדירים, המכונים מגדלי זיקוק, המדמים עמודי פירוק ומיועדים במיוחד להפרדת נפט גולמי בחתכים או נחלים שונים בהתאם לטווחיו. רְתִיחָה.
טווח רתיחה זה מתייחס לטווח של נקודות הרתיחה של כל שבר מופרד, מכיוון שמדובר בתערובות של פחמימנים עם רכיבים שונים, ולכן יש להם נקודות רתיחה שונות.
לפני הכניסה למגדל הזיקוק, הנפט הגולמי מחומם לטמפרטורה של כ -400 מעלות צלזיוס, כדי לאדות חומר זה והוא מופרד בעמודה בסדר הגובר של טווח הרתיחה שלו.
באופן זה, החלקים הנדיפים ביותר כמו גזים (פרופאן, בוטאן …), בנזין ונפטא נמצאים בחלקו העליון של העמוד, וכאשר הוא יורד, נמצאים הנחלים "הכבדים יותר", כמו חומרי סיכה או רכיבים שיורית.
כמה שברים שהוצאו מהמגדל (כמו בנזין) מוסיפים ומשופרים לצורך מסחור מאוחר יותר; חתכים אחרים כמו דיזל משמשים כזנה או דלק לתהליכים אחרים בתעשייה.
זרמים אחרים כמו חומרים שיורית מוחדרים בתהליכים אחרים המפרידים אותם למרכיביהם ומעניקים להם שימושים אחרים, או שהערך המסחרי שלהם מוגבר.
הפניות
- ויקיפדיה. (sf). זיקוק שברירי. התאושש מ- en.wikipedia.org
- צ'אנג, ר '(2007). כימיה, מהדורה תשיעית. מקסיקו: מקגרו-היל.
- בריטניקה, א '(נ'). זִקוּק. נשלח מ- britannica.com
- LibreTexts. (sf). זיקוק שברירי. התאושש ב- chem.libretexts.org
- קלטר, PB, מושר, ד"ר וסקוט, א '(2008). כימיה: המדע המעשי. הושג מ- books.google.co.ve
- BBC. (sf). זיקוק שברירי. התאושש מ- bbc.co.uk