تقطیر چیست؟
تقطیر، فرآیندی است که شامل تبدیل مایع به بخار می شود که متعاقباً به شکل مایع متراکم می شود. زمانی که بخار کتری به صورت قطرات آب مقطر روی سطحی سرد رسوب می‌کند، در ساده‌ترین حالت خود نشان داده می‌شود.برای مطالعه کامل مقاله با مجله علمی آندرومدامگ همراه باشید.
تقطیر برای جداسازی مایعات از جامدات غیرفرار، مانند جداسازی مواد الکلی از مواد تخمیر شده، یا در جداسازی دو یا چند مایع با نقطه جوش متفاوت، مانند جداسازی بنزین، نفت سفید و روغن روان کننده از نفت خام استفاده می شود. سایر کاربردهای صنعتی شامل فرآوری محصولات شیمیایی مانند فرمالدئید و فنل و نمک زدایی از آب دریا می باشد. به نظر می رسد که فرآیند تقطیر توسط آزمایش گران اولیه مورد استفاده قرار گرفته است. ارسطو (384-322 قبل از میلاد) اشاره کرد که آب خالص از تبخیر آب دریا ساخته می شود. پلینی بزرگ (23-79 پس از میلاد) یک روش اولیه تراکم را توصیف کرد که در آن روغن به دست آمده از حرارت دادن کلوفون بر روی پشمی که در قسمت بالایی دستگاهی که به نام سکوریت شناخته می شود جمع آوری می شود.
اکثر روش های تقطیر مورد استفاده در صنعت و در تحقیقات آزمایشگاهی، انواع تقطیر ساده هستند. این عملیات اساسی مستلزم استفاده از دستگاه ثابت یا بخاری است که در آن یک مایع گرم می شود، یک کندانسور برای خنک کردن بخار و یک گیرنده برای جمع آوری تقطیر. در حرارت دادن مخلوطی از مواد ابتدا فرارترین یا کمترین میزان جوش را تقطیر می کنند و بقیه را متعاقباً یا اصلاً تقطیر نمی کنند. این دستگاه ساده برای خالص‌سازی مایعی که حاوی مواد غیرفرار است کاملاً رضایت‌بخش است و برای جداسازی مایعات با نقاط جوش کاملاً متفاوت کافی است. برای استفاده آزمایشگاهی، دستگاه معمولاً از شیشه ساخته می شود و با چوب پنبه، بند لاستیکی یا اتصالات شیشه ای متصل می شود. برای کاربردهای صنعتی، تجهیزات بزرگتر از فلز یا سرامیک استفاده می شود.
روشی به نام تقطیر کسری یا تقطیر افتراقی برای کاربردهای خاصی مانند پالایش نفت ایجاد شده است، زیرا تقطیر ساده برای جداسازی مایعاتی که نقطه جوش آنها نزدیک به یکدیگر است کارآمد نیست. در این عملیات بخارات حاصل از تقطیر به طور مکرر متراکم شده و در یک ستون عمودی عایق شده مجدد تبخیر می شوند. به خصوص در این ارتباط، سرهای ثابت، ستون های تکه تکه، و کندانسورهایی هستند که امکان بازگشت مقداری از بخار متراکم را به سمت دستگاه ثابت می دهند. هدف دستیابی به نزدیکترین تماس ممکن بین بخار بالارونده و مایع نزولی است به طوری که فقط فرارترین مواد به شکل بخار به گیرنده اجازه داده شود در حالی که مواد فرار کمتر را به عنوان مایع به سمت دستگاه برگرداند. تصفیه جزء فرارتر از طریق تماس بین چنین جریانهای جریان مخالف بخار و مایع به عنوان یکسوسازی یا غنی سازی نامیده می شود.
این فرآیند با اثر چندگانه که اغلب تبخیر چند مرحله‌ای فلاش نامیده می‌شود، یکی دیگر از روش‌های تقطیر ساده است. این عملیات که عمدتاً توسط کارخانه‌های نمک‌زدایی تجاری بزرگ استفاده می‌شود، برای تبدیل مایع به بخار نیازی به حرارت ندارد. مایع به سادگی از یک ظرف تحت فشار اتمسفر بالا به ظرف تحت فشار کمتر منتقل می شود. کاهش فشار باعث می شود که مایع به سرعت تبخیر شود. سپس بخار حاصل به صورت تقطیر متراکم می شود.
تغییری از فرآیند کاهش فشار از یک پمپ خلاء برای تولید خلاء بسیار بالا استفاده می کند. این روش که تقطیر در خلاء نامیده می شود، گاهی اوقات برای برخورد با موادی استفاده می شود که معمولاً در دماهای نامناسب بالا می جوشند یا هنگام جوشیدن تحت فشار اتمسفر تجزیه می شوند. تقطیر با بخار یک روش جایگزین برای دستیابی به تقطیر در دماهای کمتر از نقطه جوش معمولی است. زمانی که ماده مورد تقطیر غیر قابل اختلاط (قابل اختلاط) و از نظر شیمیایی غیر واکنشی با آب باشد، کاربرد دارد. نمونه هایی از این مواد عبارتند از اسیدهای چرب و روغن سویا را شامل می شود. روش معمول این است که برای تامین گرما و تبخیر مایع، بخار را به مایع داخل دستگاه بخار منتقل می کنند.