Co je vakuová destilace?

Vakuová destilace je proces, při kterém se těkavé sloučeniny oddělí od kapalné směsi využitím tendence těchto sloučenin k odpařování ze směsi zvýšenou rychlostí při nižších atmosférických tlacích, často bez zvýšení teploty. Uzavřením směsi v destilační nádrži a snížením tlaku jsou těkavé sloučeniny indukovány k odpařování ze směsi. Pára se potom zachytí a kondenzuje zpět do kapaliny. Vakuová destilace může být prováděna v malém měřítku v laboratoři nebo v průmyslovém měřítku, jako je tomu v ropných rafinériích.

Jakákoli sloučenina rozpuštěná v kapalině bude mít při určité teplotě tlak par, který je obvykle vyjádřen jako zlomek jedné standardní tlakové atmosféry. Je to tlak, při kterém se konkrétní sloučenina snadno odpaří z kapalného roztoku. Vakuová destilace používá tuto vlastnost k oddělení jednotlivých sloučenin od směsí, zejména při rafinaci ropných produktů. Kapalina, která má být separována, se umístí do uzavřené nádoby se systémem pro regulaci tlaku. Použitím známých tlaků par u specifických prvků směsi se tlak sníží a někdy se teplota zvýší, dokud se požadovaná sloučenina nezačne odpařovat nebo nevařit ze směsi.

Poté, co je požadovaná sloučenina převedena na páru, je shromážděna, ochlazena a vrácena na standardní atmosférický tlak, aby ji kondenzovala. Může být dokonce natlakováno na vyšší než standardní atmosférický tlak, pokud je to obvykle plyn, jako jsou paliva, jako je propan, pro jeho přeměnu na kapalinu. Tím, že se směs jako surová surovina podrobí různým teplotám a tlakům, lze tímto způsobem oddělit a rafinovat mnoho různých složek směsi. Surová ropa může obsahovat stovky uhlovodíků a v mnoha případech je vakuová destilace jediným způsobem, jak je snadno a účinně od sebe oddělit.

Sloučeniny, které mají vysokou teplotu varu nebo jejichž páry jsou těžší než vzduch při jedné standardní atmosféře tlaku, jsou zvláště vhodné pro oddělení vakuovou destilací, zejména když jsou rozpuštěny ve vodě nebo ve směsi obsahující vodu. Vakuová destilace také umožňuje destilovat sloučeniny při nižších teplotách, než by bylo jinak možné. To je užitečné pro sloučeniny, které se mění nebo rozkládají zahříváním.

Zařízení pro vakuovou destilaci může být relativně jednoduché, jako například ty, které se někdy používají v laboratořích, nebo extrémně složité, jako jsou velké věže nalezené v ropných rafinériích. Vakuová destilační věž v ropné rafinérii může být několik příběhů vysoká a může být schopna oddělit desítky uhlovodíkových sloučenin. Malé laboratorní uspořádání může být velmi jednoduché a nezabere více místa než stolní deska.