הגדרת זיקוק שבר ודוגמאות

זיקוק שברירי הוא תהליך שבאמצעותו רכיבים בכימיקלים תערובת מופרדים לחלקים שונים (נקראים שברים) בהתאם לשונים שלהם נקודות רתיחה. זיקוק שבר משמש לטיהור כימיקלים ולהפרדת תערובות לקבלת רכיביהם.

הטכניקה משמשת במעבדות ובתעשייה, שם לתהליך יש משמעות מסחרית עצומה. תעשיית הכימיה והנפט מסתמכת על זיקוק שברירי.

אדים מ רותח הפתרון מועבר לאורך עמוד גבוה, שנקרא עמודת שבר. העמוד ארוז בחרוזי פלסטיק או זכוכית כדי לשפר את ההפרדה על ידי מתן שטח פנים רב יותר לעיבוי ולאידוי. הטמפרטורה של העמוד יורדת בהדרגה לאורכה. רכיבים עם נקודת רתיחה גבוהה יותר מתעבים על העמוד וחוזרים ל פיתרון; רכיבים עם נקודת רתיחה נמוכה יותר (יותר הפכפך) עוברים דרך העמודה ונאספים ליד החלק העליון.

תיאורטית, שיש יותר חרוזים או צלחות משפר את ההפרדה, אך הוספת צלחות גם מגדילה את הזמן והאנרגיה הנדרשים להשלמת זיקוק.

בנזין וכימיקלים רבים אחרים מיוצרים משמן גולמי באמצעות זיקוק שברירי. שמן גולמי מחומם עד שהוא מתאדה. שברים שונים מתעבים בטווחי טמפרטורה מסוימים. הכימיקלים בשבר מסוים הם פחמימנים עם מספר דומה של אטומי פחמן. החל בחום לקור (הפחמימנים הגדולים ביותר ועד הקטן ביותר), השברים עשויים להיות שאריות (המשמשות לייצור ביטומן), שמן דלק, סולר, נפט, נפטא, בנזין וגז זיקוק.

זיקוק שבר אינו יכול להפריד לחלוטין את מרכיבי תערובת האתנול והמים למרות נקודות הרתיחה השונות של שני הכימיקלים. מים רותחים ב 100 מעלות צלזיוס ואילו אתנול רותח ב 78.4 מעלות צלזיוס. אם מבושלים תערובת אלכוהול-מים, האתנול יתרכז באדי, אך רק עד לנקודה, מכיוון שאלכוהול ומים יוצרים אזוטרופה. ברגע שהתערובת מגיעה לנקודה בה היא מורכבת מ- 96% אתנול ו -4% מים, התערובת הפכפכה יותר (מרתיחה על 78.2 מעלות צלזיוס) בהשוואה לאתנול.

זיקוק שבר שונה מהפשוט זיקוק מכיוון שעמודת המחלקה מפרידה באופן טבעי תרכובות על בסיס נקודות הרתיחה שלהם. אפשר לבודד כימיקלים באמצעות זיקוק פשוט, אך זה דורש בקרה מדוקדקת על הטמפרטורה מכיוון שניתן לבודד רק "שבר" אחד בכל פעם.

איך אתה יודע אם להשתמש בזיקוק פשוט או בזיקוק שברים כדי להפריד תערובת? זיקוק פשוט מהיר יותר, פשוט יותר ומשתמש בפחות אנרגיה, אך הוא מועיל רק כאשר הוא נמצא שם הוא הבדל גדול בין נקודות הרתיחה של השברים הרצויים (יותר מ- 70 מעלות) צלזיוס). אם יש רק הפרש טמפרטורה קטן בין השברים, זיקוק שברירי הוא הדבר הטוב ביותר עבורכם.

להלן פירוט ההבדלים בין זיקוק פשוט לשבר: